Projecto de electrónica
técnicas de projecto e circuitos lógicos sequenciais
Este PRA está em construção permanente
Objectivo(s)
Conteúdos do módulo
Flip-Flops
− RS − RST
− RST Master Slave − JK
− D − T
• Funcionamento do FF-RS − Tabela de verdade
− Símbolo
− Circuito integrado
• Funcionamento do FF-RST
− Tabela de verdade
− Símbolo
− Circuito integrado
• Funcionamento do FF-RST Master Slave (JK)
− Tabela de verdade
− Símbolo
− Circuito integrado
• Funcionamento do FF-JK
− Tabela de verdade − Símbolo
− Circuito integrado
• Funcionamento do FF-D
− Tabela de verdade
− Símbolo
− Circuito integrado
• Funcionamento do FF-T
− Tabela de verdade
− Símbolo
− Circuito integrado
− Elaboração de um desenho com todos os FF
• Contadores assíncronos
− Activação sequencial
− Estado anterior e estado seguinte
− Tabela de estados
− Diagrama temporal
− Elaboração de um esquema por blocos de um contador assíncrono
− Circuitos integrados
• Contadores síncronos
− Activação sequencial − Estado anterior e estado seguinte
− Uso dos mapas de Karnaugh
− Tabela de estados
− Diagrama temporal
− Elaboração de um esquema por blocos de um contador síncrono
− Circuitos integrados
• Contadores de deslocamento
− Activação sequencial
− Estado anterior e estado seguinte
− Diagrama temporal
− Elaboração de um esquema por blocos de um Shift Register
− Tipos de Shift Registers
− Circuitos integrados
O grande avanço da electrónica digital
Depois de termos estudado as portas lógicas ou circuitos lógicos, que são dispositivos que operam um ou mais sinais lógicos de entrada para produzir uma e somente uma saída, dependente da função implementada no circuito. São geralmente usadas em circuitos electrónicos, por causa das situações que os sinais deste tipo de circuito podem apresentar: presença de sinal, ou "1"; e ausência de sinal, ou "0". As situações "Verdadeira" e "Falsa" são estudadas na Lógica Matemática ou Lógica de Booleana; origem do nome destas portas.
O comportamento das portas lógicas é conhecido pela tabela verdade que apresenta os estados lógicos das entradas e das saídas. Na minha modesta opinião, com este modulo chegamos ao momento mais importante e mais interessante dos módulos de electrónica, porque é neste momento que mesmo basicamente, compreendo a forma como a inteligência artificial surge, um circuito digital a funcionar como uma memória de um bit, (a memória é a capacidade de adquirir (aquisição), armazenar (consolidação) e recuperar (evocar) informações disponíveis, seja internamente, no cérebro (memória biológica), seja externamente, em dispositivos artificiais (memória artificial).
Circuitos combinatórios permitem funções como decodificação, soma, subtracção e muitas outras. Entretanto, funções mais avançadas (que dependem de tempo, memorização, etc.) não podem ser implementadas com eles.
O grande avanço da electrónica digital foi dado pelos circuitos sequenciais. Num circuito sequencial, o valor de uma saída depende não somente da combinação de valores das entradas, mas também do valor anterior, isto é, o valor que a saída tinha antes da aplicação da combinação de valores nas entradas.
Circuitos sequenciais recebem em geral informações que mudam com o tempo. Portanto, é conveniente uma forma de controlar o recebimento desses dados.
As características de manter e interagir com os valores anteriores e do controle pelo clock dão aos flip-flops recursos não disponíveis em circuitos simplesmente combinatórios. Informações podem ser armazenadas, ou melhor, memorizadas e recuperadas no instante adequado. O flip-flop é o bloco básico para operações lógicas avançadas.
Os circuitos sequenciais podem ser:
Síncronos – as saídas mantém-se inalteradas em certos intervalos de tempo.
Este módulo pretende descrever as principais famílias lógicas existentes. Nomeadamente ao nível da sua evolução histórica e dos domínios privilegiadas de aplicação de cada tecnologia. São estudados os vários circuitos usados na implementação das portas digitais, sendo descrito o comportamento estático, nomeadamente a característica vo(vi) de um inversor, e o comportamento dinâmico. Em cada caso, são apresentados os circuitos usados para realizar uma porta lógica universal NOR e/ou NAND.
São igualmente apresentados e estudados os circuitos utilizados para a realização dos elementos básicos de memória, desde o simples latch até à implementação de memória estática SRAM e de memória dinâmica DRAM. Naturalmente, é dada especial atenção às soluções em tecnologia CMOS, devido ao seu domínio quase absoluto na implementação de circuitos digitais e mistos analógicos/digitais.
BIESTÁVEIS OU FLIP-FLOPS
Os flip-flops são os circuitos sequenciais mais elementares e possuem a capacidade de armazenar a informação neles contida. Representam a unidade elementar de memória de 1 bit (binary digit), ou seja, funcionam como um elemento de memória por armazenar níveis lógicos temporariamente. São chamados de biestáveis porque possuem dois estados lógicos estáveis, geralmente representados por “0” e “1”.
Este conceito simples é a base da RAM (memória de acesso randômico) dos computadores, e também possibilita a criação de uma ampla variedade de circuitos úteis.
Produzem efeitos imediatos na saída
Entradas SÍNCRONAS = produzem efeitos na saída, depois da autorização do CLOCK
Entradas ASSÍNCRONAS { S.D. , Clear }
Entradas SÍNCRONAS { CLOCK, J, K }
