Post on 24-Jul-2015
Lista de Exercício Circuitos Combinacionais
Profª Raquel Frizera VassalloUFES
Parte 1
1 Faça as conversões entre sistemas numéricos:
a) 9810 = ?16 b) C516 = ?2 c) 648 = ?2 d) 12010 = ?2
e) 11011001012 = ?10 f) 9810 = ?2 g) 1010011010102 = ?16 h) 1010011010102 = ?8
2 Para as expressões abaixo, use álgebra booleana para determinar se as igualdades sãoverdadeiras ou falsas. Atenção: Se quiser use tabelas verdades para verificar as expressões.
a) DCABDCBDCAAB ′′+=′′′+′′′+
b) ( )′+++=+′′′′ DCBADDCBA
c) ( )′+++=++′′+ EDCEFGDFGDFGEFGEDCCFG
3 Encontre a expressão simplificada para as expressões lógicas abaixo. Faça através de Mapas deKarnaugh e Ágebra Booleana.
a) F = A'C'D' + AC' + BDC + A'CD'+ A'BC + AB'C'
b) F = M (3,4,7)
c) Z = ∑ m(0,4,8,9,13,14,15)
4 Escreva a expressão lógica para as saídas e simplifique usando Álgebra Booleana ou Mapa deKarnaugh.
a)
D
C
B
A
X
Y
b)
5 Projete um sistema digital para implementar o Jogo da Pedra, Papel e Tesoura. O número departicipantes será de 2 jogadores. A cada partida, cada jogador escolherá secretamente pedra,papel ou tesoura como sua opção. O vencedor é definido segundo a seguinte regra:
• Pedra vence tesoura, pois amassa a tesoura.• Tesoura vence papel, pois corta o papel.• Papel vence pedra, pois embrulha a pedra.• Toda vez que os dois jogadores optarem pelo mesmo objeto, ocorre um empate.
A saída deverá ser composta por 2 sinais que indicarão:
Saída Resultado00 Empate01 Jogador 1 vence10 Jogador 2 vence11 Entrada Inválida
Tabela 01
Implemente usando portas lógicas AND, OR e NOT e desenhe o diagrama lógico.
6 Considere um robô cuja plataforma possui um sistema de párachoques com 4 sensoresdistribuídos conforme a figura abaixo (vista superior do robô). Projete um circuito combinacionalque gere um código para os motores a fim de que o robô se desvie toda vez que se chocar com umobstáculo. Considere que este código é enviado aos motores durante o tempo de um segundo edepois o movimento original é restabelecido. O controle deverá obedecer a seguinte regra:
• Se apenas o sensor F ou os 3 sensores frontaisforem pressionados, o robô deverá andar para trás;
• Se apenas F e D forem pressionados, giro para aesquerda;
• Se apenas F e E forem pressionados, giro para adireita;
• Se apenas D ou E for pressionado, giro para o ladooposto ao lado do choque;
• Se apenas A for pressionado, movimento parafrente;
• Caso nenhum sensor seja pressionado e para as demais combinações (consideradasinválidas), o movimento original se mantém.
Especifique um código para os motores, construa a tabela verdade e encontre as expressõesbooleanas para o circuito combinacinal do seu projeto. Não se esqueça de montar o diagrama deportas lógicas correspondente.
sensorfrente
atrás
rodasE DF
A
7 A figura apresenta o diagrama de blocos de câmera fotográfica acionada por um controladordigital, o qual funciona de acordo com a descrição dada logo abaixo.
1. Enquanto a máquina estiver ligada, o circuito de carga do flash estará funcionando.2. As entradas são:
F=0 Luz insuficiente B=0 Botão não acionado
F=1 Luz suficiente B=1 Botão acionado
C=0 Flash sem carga P=0 Sem tampa
C=1 Flash carregado P=1 Com tampa
3. As saídas são:
Obt=0 Não aciona obturador Fls=0 Não aciona o flash
Obt=1 Aciona obturador Fls=1 Aciona o flash
4. O sistema só dispara quando o botão é pressionado. Neste momento são geradas as saídas parao flash e o obturador.
5. O obturardor é o dispositivo que abre para a entrada de luz na câmera.6. O flash é a iluminação artificial que dispara quando não há luz suficiente.7. Para que o obturador funcione é necessário haver luz suficiente ou quando não há luz suficiente,
o flash deve estar carregado.8. O flash e o obturador só funcionam se a câmera estiver destampada.9. O flash só dispara quando estiver carregado e não houver luz suficiente.10.O carregamento do flash é iniciado automaticamente após um disparo.
Construa a tabela verdade de funcionamento do controlador digital . Defina as funções de controlepara o flash e o obturador. E construa o circuito lógico para cada uma das saídas.
8 A taxa de transferência de dados de uma rede A é de 200 Kbytes/s e de uma rede B é de 1,8Mbps (bits por segundo). Qual das duas redes é mais rápida, a rede A ou B? Mostre por quê.
9 Com um barramento de endereço de 18 bits (ADDR17...ADDR0) é possível endereçar quantosblocos de 32K?
10 Quantos bits de endereço são necessários para endereçar uma memória de 256MBytes?
Parte 2
1 Um técnico trabalha em um laboratório com 4 substâncias químicas A, B, C e D. Existem apenas2 armários, X e Y, para armazenar essas substâncias. O técnico, de tempo em tempo, precisa moveras substâncias de um armário para outro. A natureza das substâncias é tal que é perigoso manter Be C juntas sem a substância A no mesmo recinto. Também é perigoso manter C e D juntas caso Bnão esteja presente. Crie um circuito lógico, usando um MUX 8:1, que dispara um alarme (saídaigual a 1) nos casos perigosos. Para efeito de padronização, considere o valor 0 para representar oarmário X e 1 para o armário Y. Indique entrada(s) e saída(s) do seu projeto.
2 Imagine que você deverá montar um dispositivo com 4 opções diferentes de jogo para 2participantes. Você já possui 4 módulos prontos para cada um dos tipos de jogo. Todos com omesmo número de entradas (4 bits para cada jocador) e saídas (2 bits).
A escolha do jogo é feita através de um disco de seleção com 4 posições. Use um codificador emultiplexadores 4:1 para montar este dispositivo. Mostre o projeto através do diagrama de blocosdos módulos e das conexões dos sinais. Não se esqueça de indicar os sinais de entrada e saída.
3 Suponha que temos 16 câmeras, do tipo do exercício 7 (Parte 1), espalhadas por um ambientecom diversas salas e que estas câmeras podem ser acionadas remotamente através de um código deseleção. Cada câmera recebe um sinal de habilitação e o sinal de disparo (sinal B do botão). Definaum circuito que permita habilitar, entre as 16, apenas uma câmera e outro circuito que faça chegaro sinal de disparo à câmera escolhida. Use o que achar melhor: MUX, DEMUX, COD ou DECOD.
Jogador 1 Jogador 2
Circuito a ser implementado
4
4
Jogo 0 Jogo 1 Jogo 2 Jogo 3
Saídas
Jogador 1SaídasSeleção
Jogador 2
4 Execute as operações em binário e indique o resultado na base decimal. Utilize o complementode 2 para efetuar a subtração.
a) 37510 + EA16 =
b) 6416 7410 =
c) a) 13510 + A416 =
d) 5F16 5010 =
5 Implemente em hardware o seguinte trecho de programação:
Se A + B > C então Z = BSe não Z = Complemento de 2 (A)
Considere que os números A, B, C e Z são de 3 bits e você tem a sua disposição módulos desomadores completos, meiosomadores, subtratores, multiplicadores e comparadores, todos paranúmeros de 3 bits, além de portas lógicas, multiplexadores e decodificadores. Use os componentese módulos que você precisar indicando o esquema de ligação entre eles. Não é precisoimplementar o circuito interno dos módulos aritméticos disponíveis!!!
6 Braille é um sistema que permite pessoas cegaslerem caracteres alfanuméricos através do tatoquando passam os dedos sobre um padrão de pontossalientes. Projete um circuito combinacional queconverta o código BCD para Braille. A tabela abaixomostra a correspondência entre BCD e Braille. Vocêdeverá usar um codificador e um decodificadorbinários para implementar o conversor de códigos.Garanta que para as entradas inválidas do códigoBCD nenhum ponto saliente seja gerado. Para isso,você poderá usar portas lógicas adicionais se acharnecessário.
7 Construa um MUX de 10:1 usando apenas 3 MUX de 4:1. Os multiplexadores devem serinterligados de tal forma que os cógicos de seleção de 0000 a 1001 possam ser utilizadosdiretamente nas entradas de seleção dos multiplexadores.