Lista de Exercícios de Projeto Sistemas Digitais I - Seleção de Dígitos dos Números de Matrícula

RA N8 N7 N6 N5 N4 N3 N2 N1 N0 ELD010 Lista de Exercícios de Projeto Sistemas Digitais I 2022 Seleção de Dígitos dos Números de Matrícula AEP 2 2 Os exercícios seguintes estão vinculados aos dígitos dos números de matrícula dos dois alunos Considere que o número de matrícula RA de cada aluno é composto dos seguintes dígitos O exercício 1 deve ser realizado considerando o primeiro nome dos dois alunos sem abreviaturas separados pela vogal e O exercício 2 deve ser realizado considerando os valores dos quatro últimos dígitos N3 N2 N1 e N0 do aluno com o menor número de matrícula O exercício 3 deve ser realizado considerando os valores dos seis últimos dígitos N5 N4 N3 N2 N1 e N0 do aluno com o maior número de matrícula ELD010 Lista de Exercícios de Projeto Sistemas Digitais I 2022 Exercício 1 MultiplexadoresPortas Lógicas AEP 2 3 Preencher os quadrinhos da figura abaixo com o primeiro nome dos dois alunos separados pela letra e representar os nomes SEM ABREVITURAS Considerar as seguintes conversões as vogais com ou sem acento devem ser convertidas para 0 as consoantes com ou sem acentos devem ser convertidas para 1 e o espaço entre os nomes é considerado irrelevante Você acabou de gerar um cordão de bits que será chamado de função T Considerar que o bit mais à esquerda corresponde à primeira linha de uma Tabela Verdade que possui como variáveis de entrada D C B A posição DCBA o segundo bit corresponde à segunda linha da Tabela Verdade DCBA e assim sucessivamente Pedese a Representar a função T na primeira forma canônica soma de produtos canônicos 10 pto b Minimizar a função T ao máximo 10 pto cÉ possível implementar a função T gerada utilizando APENAS um único multiplexador de 3 bits de endereçamento Se for possível apresente o circuito e se não for explique porquê não é possível 10 pto dRepresentar o diagrama esquemático do circuito que implementa a função T simplificada com o mínimo de portas lógicas básicas o desenho pode ser realizado na ferramenta Quartus Prime arquivobdf 10 pto 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Exemplo J O Ã O e C A R L O S 1 0 0 0 X 0 X 1 0 1 1 0 1 X X X 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 DCBA T 0000 1 0001 0 0010 0 0011 0 0100 X 0101 0 0110 X 0111 1 1000 0 1001 1 1010 1 1011 0 1100 1 1101 X 1110 X 1111 X ELD010 Lista de Exercícios de Projeto Sistemas Digitais I 2022 Exercício 2 MultiplexadorDemultiplexador AEP 2 4 Considere o circuito representado a seguir com um multiplexador 8x1 e um demultiplexador 1x4 cujas tabelas verdade são fornecidas Pedese a Determine a função da saída Z minimizada ao máximo em função das variáveis A B e C 10 pto bDetermine a função de cada saída S0 S1 S2 e S3 minimizadas ao máximo em função das variáveis A B e C 10 pto cRepresentar o diagrama esquemático do circuito que implementa a função da saída Z simplificada com o mínimo de portas lógicas o desenho pode ser realizado na ferramenta Quartus Prime 10 pto Atenção Para responder às questões substitua as variáveis X3 X2 X1 X0 por nível lógico 0 ou 1 em função dos últimos quatro dígitos N3 N2 N1 e N0 do número de matrícula do aluno com menor RA seguindo o seguinte critério se o dígito for par substitua a variável por nível lógico 0 ou se o dígito for ímpar substitua a variável por nível lógico 1 Exemplos Para RA 122245623 Þ X31 X20 X10 X01 Para RA 122242072 Þ X30 X20 X11 X00 Tabela VerdadeDEMUX 1X4 Tabela Verdade MUX8X1 Enable Entradas Saída E S2 S1 S0 Z 0 0 0 0 I0 0 0 0 1 I1 0 0 1 0 I2 0 0 1 1 I3 0 1 0 0 I4 0 1 0 1 I5 0 1 1 0 I6 0 1 1 1 I7 1 X X X 0 Enable Entrad as Saídas E S1 S0 O3 O2 O1 O0 0 0 0 0 0 0 I 0 0 1 0 0 I 0 0 1 0 0 I 0 0 0 1 1 I 0 0 0 1 X X 0 0 0 0 ELD010 Lista de Exercícios de Projeto Sistemas Digitais I 2022 Exercício 2 MultiplexadorDemultiplexador AEP 2 5 Considere o circuito representado a seguir com um multiplexador 8x1 e um demultiplexador 1x4 cujas tabelas verdade são fornecidas A B C X3 X2 X1 X0 E I7 I6 I5 I4 Z Z O3 I O2 E DEMUX 1X4 O1 S1 S0 O0 S3 S2 S1 S0 MUX I3 8X1 I2 I1 S I0 S2 S0 LSB MSB LSB MSB Valores de X3 X2 X1 X0 dependem dos últimos quatro dígitos do número de matrícula N3 N2 N1 N0 do aluno com menor RA conforme explicado no enunciado 1 ELD010 Lista de Exercícios de Projeto Sistemas Digitais I 2022 Exercício 3 Decodificadores AEP 2 6 Projetar um decodificador para um display de sete segmentos de ânodo comum que apresente os dígitos N5 N4 N3 N2 N1 e N0 do número de matrícula do aluno com maior RA a partir do acionamento de três chaves CH2 CH1 CH0 conforme representado na Tabela Verdade de Referência Pedese a Determinar as expressões simplificadas ao máximo dos sete sinais de saída do decodificador para o display SegA a SegG 10 pto b Representar o diagrama esquemático do circuito no Quartus Prime arquivobdf 10 pto c Apresentar as formas de onda da simulação funcional mostrando o acionamento dos segmentos CH 2 CH 1 CH 0 do display para todas as combinações de entrada das chaves 10 pto Tabela Verdade de Referência DISPLAY DE SETE SEGMENTOS Ânodo comum Exemplo Para o número de matrícula 122245621 a tabela verdade seria RA N8 N7 N6 N5 N4 N3 N2 N1 N0 Decodificador Seg A SegB SegC CH2 CH1 CH0 para Display SegD SegE SegF SegG CH2 CH1 CH0 Display 0 0 0 Acende os segmentos horizontais A G D 0 0 1 N0 do número de matrícula 0 1 0 N1 do número de matrícula 0 1 1 N2 do número de matrícula 1 0 0 N3 do número de matrícula 1 0 1 N4 do número de matrícula 1 1 0 N5 do número de matrícula 1 1 1 Acende os segmentos verticais B C E F CH2 CH1 CH0 Display 0 0 0 Ξ 0 0 1 1 0 1 0 2 0 1 1 6 1 0 0 5 1 0 1 4 1 1 0 2 1 1 1 Nomes dos Alunos Tabela Verdade 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 ELD010 Lista de Exercícios de Projeto Sistemas Digitais I 2022 AEP 2 Exercício 1 MultiplexadoresPortas Lógicas Preencher os quadrinhos da figura abaixo com o primeiro nome dos dois alunos separados pela letra e representar os nomes SEM ABREVITURAS 2 DCBA T 0000 1 0001 0 0010 1 0011 1 0100 0 0101 X 0110 0 0111 X 1000 1 1001 0 1010 0 1011 1 1100 0 1101 1 1110 1 1111 0 Tabela já completa ELD010 Lista de Exercícios de Projeto Sistemas Digitais I 2022 AEP 2 3 Exercício 1 MultiplexadoresPortas Lógicas a Primeira Forma Canônica da função T 10 pto Tabela Verdade b Minimização da função T ao máximo 10 pto DCBA T 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111 E ELD010 Lista de Exercícios de Projeto Sistemas Digitais I 2022 AEP 2 4 Exercício 1 MultiplexadoresPortas Lógicas c Implementação da função T com um único multiplexador 8X1 10 pto Tabela Verdade T MSB LSB I0 EN I1 I2 I3 Mux Z I4 8 x 1 I5 I6 I7 S2 S1 S0 DCBA T 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111 ELD010 Lista de Exercícios de Projeto Sistemas Digitais I 2022 AEP 2 5 Exercício 1 MultiplexadoresPortas Lógicas d Implementação da função T com o mínimo de portas lógicas básicas AND OR NOT O desenho pode ser realizado na ferramenta Quartus Prime 10 pto Tabela Verdade DCBA T 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111 ELD010 Lista de Exercícios de Projeto Sistemas Digitais I 2022 AEP 2 Exercício 2 MultiplexadorDemultiplexador 6 DEFINIÇÃO DAS VARIÁVEIS X3 X2 X1 X0 Número do aluno com menor RA RA Completar a Tabela Tabela Verdade MUX8X1 Enable Entradas Saída E S2 S1 S0 Z 0 0 0 0 I0 0 0 0 1 I1 0 0 1 0 I2 0 0 1 1 I3 0 1 0 0 I4 0 1 0 1 I5 0 1 1 0 I6 0 1 1 1 I7 1 X X X 0 TabelaVerdadeDEMUX1X4 Enable Entrad as Saídas E S1 S0 O3 O2 O1 O0 0 0 0 0 0 0 I 0 0 1 0 0 I 0 0 1 0 0 I 0 0 0 1 1 I 0 0 0 1 X X 0 0 0 0 N3 N2 N1 N0 0 1 9 9 X3 X2 X1 X0 1 1 1 1 X3 X2 X1 X0 1 1 1 1 ELD010 Lista de Exercícios de Projeto Sistemas Digitais I 2022 AEP 2 Exercício 2 MultiplexadorDemultiplexador 7 Z S0 S1 S2 S3 DEFINIÇÃO DAS VARIÁVEIS a Expressão lógica simplificada da saída Z 10 pto b Expressões lógicas simplificadas das saídas S0 S1 S2 S3 10 pto X3 X2 X1 X0 1 1 1 1 ELD010 Lista de Exercícios de Projeto Sistemas Digitais I 2022 AEP 2 Exercício 2 MultiplexadorDemultiplexador 8 DEFINIÇÃO DAS VARIÁVEIS c Implementação da função Z com o mínimo de portas lógicas básicas AND OR NOT O desenho pode ser realizado na ferramenta Quartus Prime 10 pto X3 X2 X1 X0 1 1 1 1 DEFINIÇÃO DA TABELA VERDADE Número do aluno com maior RA Completar a Tabela Tabela Verdade completa do decodificador para display de ânodo comum CH2 CH1 CH0 Display SegG SegF SegE SegD SegC SegB SegA 0 0 0 Ξ 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 ELD010 Lista de Exercícios de Projeto Sistemas Digitais I 2022 AEP 2 Exercício 3 Decodificadores 9 N5 N4 N3 N2 N1 N0 2 1 0 3 0 6 ELD010 Lista de Exercícios de Projeto Sistemas Digitais I 2022 AEP 2 10 Exercício 3 Decodificadores a Expressões lógicas simplificadas das saídas do decodificador 10 pto SegG SegF SegE SegD SegC SegB SegA ELD010 Lista de Exercícios de Projeto Sistemas Digitais I 2022 AEP 2 Exercício 3 Decodificadores 11 b Representação do diagrama esquemático do circuito no Quartus Prime arquivobdf 10 pto ELD010 Lista de Exercícios de Projeto Sistemas Digitais I 2022 AEP 2 Exercício 3 Decodificadores 12 c Formas de onda da simulação funcional no Quartus Prime mostrando as saídas para todas as combinações das variáveis de entrada 10 pto