Universidade Federal do Vale do São Francisco - UNIVASF
Colegiado de Engenharia da Computação – CECOMP
Apresentação da Disciplina
Prof. Rômulo Calado Pantaleão Camara
Carga Horária: 60h
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Introdução à Eletrônica
É ciência que estuda a forma de controlar a energia elétrica por meios elétricos nos quais os elétrons têm papel fundamental.
É o ramo da ciência que estuda o uso de circuitos formados por componentes elétricos e eletrônicos, com o objetivo principal de representar, armazenar, transmitir ou processar informações.
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Introdução à Eletrônica
Software
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Introdução à Eletrônica
Eletrônica Analógica: uma quantidade é representada por outra que é proporcional à primeira. Ondas senoidais. Ex: velocímetro de um automóvel, o termômetro, sensores.
Eletrônica Digital: valores são representados por símbolos chamados dígitos. Ondas quadradas. Ex. relógio digital, computador digital.
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Introdução à Eletrônica
Eletrônica de Sinais Mistos: engenheiros que trabalham desenvolvendo projetos com sinais digitais e analógicos. Ex: leitores e tags RFID, roteadores.
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Eletrônica Digital
Computador digital - máquina projetada para
armazenar e manipular informações representadas
apenas por algarismos (ou dígitos) e que só podem
assumir dois valores distintos, 0 e 1.
Informação binária (0 ou 1) -
representada em um sistema digital
por quantidades físicas (sinais
elétricos).
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Eletrônica Digital
Vantagens: – São mais fáceis de ser projetados porque utilizam
circuito de chaveamento.
– Fácil armazenamento de informação. Já a capacidade de armazenamento de um sistema analógico é extremamente limitada.
– Maior precisão e exatidão. Nos sistemas analógicos, a precisão é limitada porque os valores de tensão e corrente são diretamente dependentes dos valores dos componentes do circuito, além de serem muito afetados por ruídos.
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Eletrônica Digital
Vantagens: – As operações podem ser facilmente programadas.
Analógicos também podem, porém com um nível de complexidade alto nas operações.
– Os circuitos digitais são menos afetados por ruídos.
– Os circuitos digitais são mais adequados à integração. Complexidade e uso de capacitores de grande capacitância, resistores de precisão, indutores e transformadores não permitiram que os circuitos analógicos atingissem o mesmo grau de integração dos circuitos digitais.
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Eletrônica Digital
Desvantagens: – Nem tudo pode ser desenvolvido no mundo digital.
–O mundo é analógico.
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Eletrônica Digital
Necessidade da Sociedade X Uso da eletrônica digital – Exemplos
• Segurança;
• Entretenimento;
• Agilidade;
• Armazenamento de informações;
• Ferramenta de trabalho;
• Comunicação segura;
• Cálculos complexos;
• Diversas áreas;
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Eletrônica Digital
Necessidade da Sociedade X Uso da eletrônica digital – Exemplos
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Eletrônica Digital
Necessidade da Sociedade X Uso da eletrônica digital – Exemplos
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Eletrônica Digital
A disciplina de Eletrônica Digital tem como objeto de estudo proporcionar ao estudante uma visão geral de análise e projeto de circuitos digitais.
A atividade do Engenheiro da Computação/Eletricista consiste na concepção, desenvolvimento e/ou aplicação desses circuitos digitais.
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Plano de Ensino
Objetivos
Ementa
Conteúdo Programático
Metodologia, Técnicas de Ensino
Recursos Didáticos
Avaliação
Regras
Bibliografia
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Objetivos
Fornecer ferramentas e informações para ao estudante analisar e projetar circuitos digitais.
Capacitar o estudante a reconhecer e implementar as principais tecnologias de circuitos digitais na solução de problemas práticos.
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Ementas
Resumo histórico da evolução dos sistemas digitais. Álgebra de Boole (teoremas). Portas lógicas. Parâmetros físicos e limitações de portas lógicas e circuitos integrados.
Circuitos combinacionais. Técnicas de minimização de hardware. Implementação de dispositivos elementares de memória (latchs e flip-flops). Linguagens de descrição de hardware.
Compiladores SystemVerilog e implementação de módulos básicos. Ambiente de simulação. Códigos.
Circuitos codificadores e decodificadores. Sistemas numéricos. Circuitos Aritméticos.
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Conteúdo Programático
Sistemas de numeração e códigos: – Decimal, binário, hexadecimal.
– Conversão entre sistemas;
– Codificação BCD e Gray.
Circuitos lógicos básicos e Álgebra booleana: – Portas OR, AND e NOT e simbologia;
– Descrevendo circuitos algebricamente;
– Álgebra de Boole e circuitos lógicos.
– Teoremas de Boole e De Morgan.
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Conteúdo Programático
Circuitos Combinacionais: – Simplificação e projeto;
– Mapas de Karnaugh;
– Circuitos habilitadores;
Aritmética digital – Números com sinal, complemento de 1 e de 2;
– Operações binárias;
– Circuitos aritméticos;
– Unidade lógica aritmética
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Conteúdo Programático
Circuitos lógicos MSI – Decodificadores e codificadores;
– Demultiplexadores e multiplexadores.
Famílias lógicas – Terminologia de CIs digitais;
– Família lógica TTL e características;
– Família lógica CMOS e características.
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Conteúdo Programático
Circuitos seqüenciais – Latches com portas NAND e NOR;
– Flip-flops: SR, JK, D e T; mestre-escravo, gatilhado pela borda;
– Aplicações com flip-flops.
Contadores e Registradores – Contadores síncronos e assíncronos;
– CIs contadores;
– CIs registradores de deslocamento.
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Metodologia: Técnica de Ensino
Aulas expositivas.
Atividades individuais e em grupo.
Atividades discursivas.
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Recursos Didáticos
Quadro branco;
Retroprojetor, Datashow;
Programas de Simulação de domínio público.
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Avaliação
Contínua - avaliações individuais e trabalhos em
laboratório;
Trabalhos interativos de pesquisa extra-classe -
individuais e em grupo;
Trabalhos de pesquisa em sala de aula - individuais e
em grupo.
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Datas Prováveis das Avaliações e Regras
09/04/12 – Prova1
07/05/12 – Prova2
14/06/12 – Prova3
Regras – Tempo máximo de atraso: 15 minutos;
– Provas valem 9,0 (nove) e exercícios valem 1,0 (um), totalizando o valor 10 (dez);
– Desliguem todos os aparelhos eletrônicos durante a aula;
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Bibliografia
TOCCI, R.J.; WIDMER, N.S. Sistemas Digitais. 8 ed. Person Education, 2003.
ERCEGOVAC, M.; LANG, T.; MORENO, J.H. Introdução aos Sistemas Digitais. Bookman, 2000.
UYEMURA, J.P. Sistemas Digitais : Uma Abordagem Integrada. Cengage Learning, 2002
IDOETA, I. V. e CAPUANO, F. G. Elementos de Eletrônica Digital.
Editora Érica.
TANENBAUM, A. S. Organização Estruturada de Computadores.
Quarta Edição. LTC. 2001.