Circuitos Sequenciais Contadores e Detectores de Sequências

UNIDADE DE APRENDIZAGEM 5 Circuitos sequenciais Contadores e detectores de sequências INTRODUÇÃO À UNIDADE DE APRENDIZAGEM Agora que você conhece os FlipFlops vamos estudar os contadores e detectores de sequências dispositivos muito usados em sistemas digitais Existem diversos tipos de contadores síncronos assíncronos crescentes decrescentes etc Os contadores e detectores de sequência pertencem a um novo tipo de circuito digital os sequenciais onde a saída depende não apenas das entradas do sistema mas também do estado em que o sistema se encontra São vários conceitos novos e muito interessantes para aprender Vamos lá INDICAÇÃO DE LEITURA 1 Você encontra o conteúdo abordado nesta Unidade de Aprendizagem nos capítulos 5 e 7 do livro Sistemas Digitais Pincípios e Aplicações de Ronald Tocci Neal Widmer e Gregory Moss Qualquer uma das edições disponíveis na biblioteca virtual do UNISAL atende os conteúdos Clique no botão abaixo e confira as seções 515 a 520 do capítulo 5 e as seções 71 a 78 do capítulo 7 11ª edição Boa leitura httpsplataformabvirtualcombrLeitorPublicacao2621epub0codenyAalItVX56otUbSiUtWR ZZBkZ4fbXqbO9liNSibhXs4PUgSzTHW9cKN3xpbo4mG2EoDgmvVSEXrannbAZWA INDICAÇÃO DE LEITURA 2 Você também encontra parte dos conteúdos desta unidade de aprendizagem no capítulo 8 do livro Sistemas Digitais de Thomas Floyd Na 9ª ed indicada na bibliografia da disciplina as seções a ler são as seguintes 81 a 83 do capítulo 8 INDICAÇÃO DE LEITURA 3 MAPA MENTAL Criado localmente com o EDRAWSOFT Sem link PERIFÉRICO Reflexão Para mostrar os segundos minutos e horas um relógio de pulso ou um cronômetro tem que contar os pulsos de um cristal que vibra a uma frequência de 32768Hz Assim temos que ter circuitos divisores de frequência para reduzir esta frequência para 1Hz 1 pulso por segundo e depois contadores para cada digito de informação Imagine então quantos flipflops e contadores tem em um simples relógio de pulso digital AUTOAVALIAÇÃO Preenchimento de lacunas O número de estados através do qual um contador passa antes de retornar ao estado inicial é denominado MÓDULO do contador Nos contadores síncronos todos os FF mudam de estado no MESMO pulso de clock Contadores podem ser síncronos ou assíncronos os contadores em anel são todos SÍNCRONOS O DECODIFICADOR de um contador serve para saber até que número o contador contou Com 6 flipflops podem implementarse contadores que contam até 64 UNIDADE DE APRENDIZAGEM 6 Projeto de circuitos sequenciais diagramas de estados tabelas de fluxo tabelas de excitação estados redundantes circuito completo INTRODUÇÃO À UNIDADE DE APRENDIZAGEM Nesta Unidade de Aprendizagem você aprenderá a projetar circuitos lógicos sequenciais Um projeto destes tem várias etapas se inicia com a definição do diagrama de estados que descreve o sistema e continua com a confecção da tabela de transição de estados e a eliminação de estados redundantes depois são escolhidos os flipflops a utilizar se criam as tabelas de excitação do circuito e finalmente se projeta a lógica de controle com o auxílio dos mapas de Karnaugh INDICAÇÃO DE LEITURA 1 Você encontra o conteúdo abordado nesta unidade no capítulo 7 do livro Sistemas Digitais Pincípios e Aplicações de Ronald Tocci Neal Widmer e Gregory Moss Qualquer uma das edições disponíveis na biblioteca virtual do UNISAL atende os conteúdos O link indicado abaixo corresponde à 11ª edição e nela você deve estudar as seções 78 a 710 e 714 do capítulo 7 httpsplataformabvirtualcombrLeitorPublicacao2621epub0codenyAalItVX56otUbSiUt WRZZBkZ4fbXqbO9liNSibhXs4PUgSzTHW9cKN3xpbo4mG2EoDgmvVSEXrannbAZWA INDICAÇÃO DE LEITURA 2 Você também encontra conteúdo desta unidade de aprendizagem no capítulo 8 do livro Sistemas Digitais de Thomas Floyd Na 9ª edição indicada na bibliografia da disciplina as seções a ler são as seguintes 84 a 87 do capítulo 8 INDICAÇÃO DE LEITURA 3 Você também encontra o conteúdo desta unidade de aprendizagem no capítulo 7 do livro Circuitos Digitais e Microprocessadores de Herbert Taub São Paulo Makron Books 1984 Este livro encontrase na biblioteca física do campus MAuxiliadora e você deveria ler todo o capítulo 7 MAPA MENTAL Criado localmente com o EDRAWSOFT Sem link PERIFÉRICO Atenção Não existe uma única forma de implementar um circuito sequencial e nem um método otimizado para chegar à implementação mais eficiente ou econômica de um sistema destes Quanto mais complexo o sistema maior a quantidade de variáveis que influenciam no resultado final Dependendo do diagrama de estados implementado dos flipflops escolhidos da lógica de controle projetada um sistema pode ser mais ou menos eficiente que outro Apenas a experiência auxilia nas decisões a tomar ao longo do projeto AUTOAVALIAÇÃO Associação Diagrama de Estados Desenho que mostra os diferentes estágios através do qual um circuito sequencial avança Tabela de Transição de Estados Mostra o estado atual e o próximo estado para TODOS os estados possíveis do sistema sequencial Lógica de Controle Comanda os FF para que mudem de estado conforme necessário e gera a saída do sistema Tabela de Excitação do Circuito A partir dela determinase a lógica necessária que provocará as transições dos FF do sistema sequencial Partição da Tabela de Transição de Estados Método para tentar identificar e eliminar os estados redundantes em um sistema sequencial UNIDADE DE APRENDIZAGEM 7 Microprocessadores arquitetura funcionamento interfaces e programação INTRODUÇÃO À UNIDADE DE APRENDIZAGEM Nesta Unidade de Aprendizagem vamos aprender sobre os microprocessadores que estão cada vez mais presentes no dia a dia de todos Se observar a sua volta fornos a microondas geladeiras máquinas de lavar roupas celulares computadores TVs consolas de jogos painéis de carros foguetes espaciais satélites aviões radares etc todos utilizam microprocessadores internos para controlar seu funcionamento e fornecer interfaces aos usuários Vamos aprender como funcionam estes dispositivos entender seus blocos lógicos e aprender a utilizálos INDICAÇÃO DE LEITURA 1 Você encontra o conteúdo abordado nesta unidade no livro Microcontroladores 8051 Teoria do Hardware e do Software Aplicações em Controle Digital Laboratório e Simulação de Salvador Pinillo Giménez Ed Pearson 20022005 Na edição disponível na biblioteca virtual do Unisal você deve ler os capítulos 1 2 6 7 e 8 httpsplataformabvirtualcombrLeitorPublicacao471pdf0codejG9DaeriZbFz4p9VdP9X55VT OmuK6Gy5qAOoDxtPGXRHRhSnJLcZO0tL4UJC5F5uVwqhtpvgY1u4L95oCnK7Q INDICAÇÃO DE LEITURA 2 Você também encontra parte do conteúdo abordado nesta unidade no capítulo 12 do livro Sistemas Digitais de Thomas Floyd Na 9ª edição indicada na bibliografia da disciplina você deve ler o capítulo 12 completo INDICAÇÃO DE LEITURA 3 MAPA MENTAL Criado localmente com o EDRAWSOFT Sem link PERIFÉRICO Curiosidade Charles Babbage 17911871 foi um cientista matemático filósofo engenheiro mecânico e inventor inglês que originou o conceito de um computador programável junto à condessa de Lovelace Ele é referenciado como inventor que projetou o primeiro computador de uso geral utilizando apenas partes mecânicas a máquina analítica Seu invento porém exigia técnicas bastante avançadas e caras na época e nunca foi construído Sua invenção também não era conhecida dos criadores do computador moderno Fonte Wikipedia httpsptwikipediaorgwikiCharlesBabbage AUTOAVALIAÇÃO Palavras cruzadas REGISTRADORES Blocos de armazenamento de dados conectados diretamente na ULA Unidade Lógica e Aritmética de um processador INSTRUÇÕES Conjunto de operações e comandos com que trabalha um determinado processador PROGRAMA Sequência de instruções a ser executadas pelo processador para atingir determinado fim HARDWARE Nome dado as partes físicas relacionadas ao processador SOFTWARE Nome dado a parte lógica e instruções de um processador UNIDADE DE APRENDIZAGEM 8 Ferramentas para projeto de sistemas digitais INTRODUÇÃO À UNIDADE DE APRENDIZAGEM Nesta unidade veremos algumas ferramentas que auxiliam no projeto e desenvolvimento de circuitos eletrônicos e sistemas digitais Basicamente nos concentraremos em duas ferramentas o Proteus que além de projetar permite simular o funcionamento de circuitos e o IDE do Arduino que permite programar depurar e carregar o código em vários tipos de microprocessadores notadamente nos da família Arduino Estas ferramentas lhe serão muito úteis em outras disciplinas do curso e na sua vida profissional para o desenvolvimento de sistemas eletrônicos em especial os sistemas de controle INDICAÇÃO DE LEITURA 1 Você encontra uma basta quantidade de informação sobre o Proteus incluído tutoriais para aprender a projetar PCBs placas de circuito impresso e simular circuitos eletrônicos incluso sistemas baseados em Arduino ou outros microprocessadores e microcontroladores tudo no site do desenvolvedor o LabCenter O link correspondente é o indicado a seguir httpswwwlabcentercom INDICAÇÃO DE LEITURA 2 Você encontra uma basta quantidade de informação sobre o Arduino suas ferramentas de desenvolvimento IDE guias tutoriais projetos vídeos e material relacionado no site do fabricante O material está em inglês mas é uma boa oportunidade para você começar a treinar este idioma Segue o link correspondente httpswwwarduinocc INDICAÇÃO DE LEITURA 3 MAPA MENTAL Criado localmente com o EDRAWSOFT Sem link PERIFÉRICO Curiosidade O primeiro computador eletrônico foi o ABC Atanasoft Berry Computer construído em 1937 Pesava 320 Kg e ocupava o espaço de uma mesa Em 1946 foi apresentado publicamente a ENIAC Electronic Numerical Integrator and Computer Tratavase de um colosso de 167m2 que pesava 27 toneladas O desenvolvimento de circuitos integrados permitiu em 1971 o aparecimento do primeiro microprocessador o 4004 da Intel que continha 2000 transistores Em 1991 ocorreu o lançamento do Processador Intel Pentium com 3 milhões de transistores Você sabe quantos transistores tem um processador Intel Core I7 AUTOAVALIAÇÃO Preenchimento de lacunas Em um processador cada PERIFÉRICO pode gerar uma interrupção indicando o final de uma tarefa Na memória do processador é mapeado uma tabela com os ENDEREÇOS de cada rotina de interrupção disponível no hardware As rotinas de interrupção são chamadas automaticamente pelo HARDWARE do processador na ocorrência do evento programado O comando attachInterrupt configura as interrupções de sinais digitais externos em pinos de IO do Arduino Ao ser ativada uma interrupção o processador para de executar a rotina atual e passa a executar a rotina de TRATAMENTO de interrupção