INTRODUÇÃO

Neste pré-relatório agora à apresentar iremos rever assuntos sobre circuitos combinatórios mas de uma maneira muito profunda de modo criar uma noção como estes funcionam de modo aritméticos nos quais resolveremos problemas sobre somadores, subtractores, comparadores e daremos introdução a uma nova matéria designada Circuitos Sequenciais onde iremos abordar assuntos sobre latches biestáveis e flip-flops.

OBJECTIVOS

Consolidar os conhecimentos sobre os circuitos combinatórios;

Projectar e testar circuitos combinatórios aritméticos;

Consolidar os conhecimentos sobre os Flip-Flop;

MATERIAL NECESSARIO

Fonte de alimentação, Thurbly, módulo PL320.

Kit de experiências em sistemas digitais, LT345.

Kit de experiências em sistemas digitais, CK342A.

METODOLOGIA

O trabalho laboratorial consiste na resolução de problemas básicos sobre circuitos

combinatórios tendo em vista o equipamento a ser usado e a posterior prova ou verificação

dos mesmos na prática. O laboratório consiste também na verificação prática do

funcionamento dos Flip-Flops.

PROBLEMAS:

Problema 1: Circuito somador e subtractor

Neste problema nos é pedido para projectar um circuito somador / subtractor completo de 1

bit que comporta uma variável de controlo M que quando é zero (0), o circuito realiza

operação de soma e quando é um (1) realiza subtracção.

Dados :

Quando o sinal de controlo M = 0, é realizada a adição A + B;Quando o sinal de controlo M = 1, é realizada a subtracção A – B;

Terremos as seguintes variáveis de entradaA variável M como variável de controle que quando é atribuida o valor lógico 0, e os repectivos valores lógicos das variáveis de entrada são atribuidos realiza a operação A+B levando em conta o Transporte anterior que nesse caso é representado pela letra C. Quando M é atribuida o valor lógico 1, e os repectivos valores lógicos das variáveis de entrada são atribuidos realiza a operação A-B levando em conta o empréstimo anterior que nesse tambem é representado pela letra C;

A variavel A ;A variavel B;E a variável C;

E tambem temos as seguintes varriáveis de saida:S que é a saida para as operações A+B e A-B.Z que representa o carry out, que significa saída de transporte quando é realizada no cicuito a operação A+B, e representa também a saida do emprestimo quando é realizada a operação A-B.M A B C St Zt Sp Zp0 0 0 0 0 00 0 0 1 1 00 0 1 0 1 00 0 1 1 0 10 1 0 0 1 00 1 0 1 0 10 1 1 0 0 10 1 1 1 1 11 0 0 0 0 01 0 0 1 1 11 0 1 0 1 11 0 1 1 0 11 1 0 0 1 01 1 0 1 0 01 1 1 0 0 01 1 1 1 1 1

Da tabela de verdade asseguir obtivemos as seguintes expressões:

Então . S=M ( A⊕B⨁C)+M ( A⊕B⨁C)

S=A⊕B⨁CE

Z=M A BC+M A BC+M AB C+M ABC+M A B C+M A B C+M A BC+MABC

Usaremos o mapa de Kharnaugh para a simplificação desta função.

BC M AB

M AC

MA

MA C

BC MA C

Obtendo assim:

Z=BC +B ( M ⨁ A )+C (M ⨁ A)

Z=BC +( M ⨁ A )(C+B)

Funções correspondentes ao seguinte circuito:

M A B C B⨁C

A⨁ B⨁C=S=Lp 1

M ⨁ A

(M ⨁ A ¿(C+B)

C+B

Z=Lp 2

BC

G7

G12

G4

G5

G11

00 01 11 10

00 0 0 1 0

01 0 1 1 1

11 0 0 1 0

10 0 1 1 1

*Para a montagem deste circuito tivemos que recorrer as portas XOR do CK342A para a montagem das portas M ⨁ A eB⨁C

Problema 3.

a) Monte o circuito da figura 1 investigue qual dos pinos é R( ou mesmo R ) ou S ( S ). E qual

das saídas é o Q e o Q . Para tal obtenha a tabela de verdade para a montagem.

Para o seguinte latch da Fig 2, temos a seguinte tabela de verdade:

ax

yb

S=a R=b X=Q teorico Y=Qteorico Q pratico Q pratico0 0 Não permitido Não permitido Não permitido Não permitido0 1 1 0 1 01 0 0 1 0 11 1 Q0 Qo Q0=0 Qo=1

b) Investigue o que acontece na combinação de entrada 11. Nas suas observações e com base

nos resultados teóricos justifique porque é que a combinação 11 é chamada de proibida.

Neste latch na combinação de entrada 11,ficamos com o Q0 , Mas podemos dizer que uma

combinação é chamada proibida porque netste caso viola a regra de complementaridade das

saidas. Esta combinação, neste circuito é a=0 e b=0

c) Altera a montagem de modo que haja um sinal de relógio para além das entradas RS. Varie

os pulsos de relógio e obtenha a Tbv. Use as chaves “sw” com geradores de pulsos.

A

x

Cky

b

Ck S=a R=b X= Q teorico Y=Qteorico Q pratico Q pratico1 0 0 Não permitido Não permitido Não permitido Não

permitido1 0 1 1 0 1 01 1 0 0 1 0 11 1 1 Q0 Qo Q0=¿ 0¿ Qo=10 0 0 Não permitido Não permitido Não permitido Não

permitido0 0 1 Não permitido Não permitido Não permitido Não

permitido0 1 0 Não permitido Não permitido Não permitido Não

permitido0 1 1 Não permitido Não permitido Não permitido Não

permitido

Conclusão:Realizada esta esperiencia consolidamos então o conceito de estado inicial tanto de Q como de Q vendo na prática qual é realmente o estado inicial, referrido nas brochuras de Electronica digital a nos offerecidas pelo docente da cadeira referente.

Problema 4:

1. Escolha um FF JK, obtenha a Tbv do FF, usando como gerador de clock a chave S5. O

que acontece com as saídas? Explique o fenómeno.

S5 S6 J K Q teorico Q teorico Q pratico Q pratico1 1 0 0 Q0 Qo Q0=¿ 0¿ Qo=11 1 0 1 0 1 0 11 1 1 0 1 0 1 01 1 1 1 Q Q Q=0 Q=10 0 0 0 Q0 Qo Q=0 Q=1

0 0 0 1 Q0 Qo Q=0 Q=1

0 0 1 0 Q0 Qo Q=0 Q=1

0 0 1 1 Q0 Qo Q=0 Q=1

2.

3. Efectue o mesmo procedimento que em 1. Use agora S6. O que acontece? Compare os dois fenómenos.

4. Com base nos latches RS disponíveis no kit CK342A, desenhe e implemente um circuito pararesolver o problema de trepidação da chave S5. Teste-o com um FF JK no kit LT342.

CONCLUSÃO

Conseguimos então comprrender como e funcionam realmente os circuitos sequenciais,

observando o fenomeno da realimentação e outros