Eletrônica Digital. Prof. Gilson Yukio Sato sato[at]utfpr[dot]edu[dot]br

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1 Eletrônica Digital Prof. Gilson Yukio Sato sato[at]utfpr[dot]edu[dot]br

2 Circuitos Combinacionais Prof. Gilson Yukio Sato sato[at]utfpr[dot]edu[dot]br

3 Circuitos Combinacionais A saída de um circuito combinacional depende somente da sua entrada Entrada Circuito Combinacional Saída

4 Circuitos Seqüenciais A saída de um circuito seqüencial depende da sua entrada e do seu estado interno Entrada Circuito Seqüencial Saída Estado Interno

5 Circuitos Combinacionais Exemplos Encoder e Decoder Transcoder ou Conversor de Código Mux e Demux Somador Comparador

6 Circuitos Seqüenciais Exemplos Flip-flops Registradores: paralelo/paralelo, paralelo/série, série/paralelo, série/série Contadores: síncronos e assíncronos Memórias semicondutoras

7 Decoder / Decodificador O decodificador é um circuito que ativa a saída correspondente ao número binário presente na entrada N entradas A0 A1 A2 Decoder genérico n x m ou 1 de m O0 O1 O2 M saídas A n-1 O m-1

8 Decoder 2x4 ou 1 de 4 A0 A x/y O0 O1 O2 O3 A1 A0 O3 O2 O1 O

9 Decoder 2x4 ou 1 de 4 A0 A A0 A0 A1 A & & O0 O1 A1 A0 O3 O2 O1 O & O2 0 0 & O3

10 Decoder 3x8 ou 1 de 8 (Tocci et al., 2007)

11 Habilitação / Enable A entrada de HABILITAÇÃO/ENABLE serve para controlar a operação de um circuito O pino de Enable permite (habilita) ou impede (desabilita) a operação do circuito Exemplo: no caso dos decoders vistos até agora, ao desabilitá-los fazemos com que as saídas fiquem sempre em 0.

12 Decoder com pino de Enable A0 A1 ENABLE EN x/y O0 O1 O2 O3 EN A1 A0 O3 O2 O1 O0 0 X X

13 Decoder com pino de Enable A0 A0 A1 A1 A0 1 & 0 O0 A1 1 & 0 O1 ENABLE & 0 O2 0 & 0 O3

14 74xxx139 A0 A1 E 1 2 EN x/y O0 O1 O2 O3 E A1 A0 1 X X O3 O2 O1 O

15 74xxx139 A0 A0 A1 A1 A0 1 & O0 A1 1 & O1 & O2 E 1 & O3

16 74xxx138 A0 A1 A2 E3 E2 E & EN x/y O0 O1 O2 O3 O4 O5 O6 O7 (Tocci et al., 2007)

17 74xxx138 E1 E2 E3 A2 A1 A0 O7 O6 O5 O4 O3 O2 O1 O0 1 X X X X X X 1 X X X X X X 0 X X X

18 74xxx138 (Tocci et al., 2007)

19 Exercíci o Para o circuito abaixo: (Tocci et al., 2007) a) Qual saída é ativada quando a entrada é F2h? B2h? EAh? 82h? 19h? b) Qual a entrada para ativar as saídas O6? O14? O17? O26?

20 Decoder BCD p/ decimal 74xxx42 (Tocci et al., 2007)

21 74xxx42 (Philips)

22 74xxx42 (Tocci et al., 2007)

23 Encoder / Codificador O codificador é um circuito que fornece na saída o número binário correspondente à entrada ativada. Somente uma entrada pode estar ativa. N entradas A0 A1 A2 Encoder genérico n x m O0 O1 O2 M saídas A n-1 O m-1

24 Codificador 8 para 3 (Tocci et al., 2007)

25 Codificador com Prioridade O codificador com prioridade elimina uma desvantagem do codificador padrão. No codificador com prioridade, mais de uma entrada pode ser ativada ao mesmo tempo. A saída é o código da entrada de número mais alto

26 74xxx147 (Tocci et al., 2007) (Philips)

27 74xxx147 (Tocci et al., 2007)

28 74xxx147 (Philips)

29 74xxx147 Exemplo de utilização Codificador de chaves decimal para BCD (Tocci et al., 2007)

30 Conversores de Código Conversores de código ou transcodificadores Converte o código de entrada no código de saída Exemplo: conversor BCD para 7 segmentos

31 74HC Blocos Driver - Para aumentar a corrente de saída - Símbolo: (ST)

32 74HC4511 LT = Lamp Test Acende todos segmentos BI = Blank Input Apaga todos segmentos LE = Latch Enable Armazena o dado de entrada presente quando da subida do LE (ST)

33 74HC451 1 (ST)

34 74HC Aplicação (ST)

35 Multiplexação CD FM AMP K7 Seleção

36 Multiplexação (Vahid, 2008)

37 Multiplexador (Mux) (Tocci et al., 2007)

38 Multiplexador de 2 entradas (Tocci et al., 2007)

39 Multiplexador de 2 entradas (Vahid, 2008)

40 74xxx157 (Tocci et al., 2007)

41 74xxx157 (Tocci et al., 2007)

42 74xxx157 EN = Entrada de Habilitação Se 0 habilita o funcionamento do circuito Se 1 desabilita o circuito e as saídas ficam sempre em 0 G1 = Entrada de Seleção Se 0 deixa passar para as saídas as entradas marcadas com 1 Se 1 deixa passar para as saídas as entradas marcadas com 1 (Philips)

43 Multiplexador de 4 entradas (Tocci et al., 2007)

44 Mux genérico 4 para 1 A0 A1 I0 I1 I2 I G 0 3 MUX S A1 A0 S I0 I1 I2 I3

45 Mux de 8 entradas 74xxx151 (Tocci et al., 2007)

46 74xxx151 EN = Entrada de Habilitação Se 0 habilita o funcionamento do circuito Se 1 desabilita o circuito, a saída fica sempre em 0 e saída complementada fica em 1 G = Entradas de Seleção As três entradas marcadas com G funcionam como um decodificador. Entra o octal que decodificado gera sinais de G0...G7. Esses sinais definem qual entrada vai para saída (Philips)

47 74xxx151 (Tocci et al., 2007)

48 Exemplo Implementando funções lógicas usando um multiplexador usando um 74HC151 (Tocci et al., 2007)

49 Exemplo Implementando funções lógicas usando um multiplexador 4 para 1 genérico A B 0 1 G 0 3 MUX C C C S (Tocci et al., 2007)

50 Exemplo Implementan do um mux 16x1 usando mux 8x1 (Tocci et al., 2007)

51 Exercício Implemente as seguintes funções lógicas usando CIs 74HC151 CBA S CBA S CBA S

52 Exercício Implemente as seguintes funções lógicas usando mux genéricos 4 para 1 CBA S CBA S CBA S

53 Exercício Implemente um mux 8x1 usando mux genérico 4x1 Utilizando somente CIs 74HC157 e portas inversoras implemente um mux 4x1

54 Demultiplexador (Demux) (Tocci et al., 2007)

55 Demux 1x4 genérico A0 A1 D 0 1 G 0 3 DX O0 O1 O2 O3 D A1 A0 D 0 0 D 0 1 D 1 0 D 1 1 O3 O2 O1 O D 0 0 D 0 0 D 0 0 D 0 0 0

56 Demux 1x4 genérico A0 A0 A1 A1 A0 1 & O0 A1 1 & O1 D & O2 & O3

57 Demux 8x1 genérico (Tocci et al., 2007)

58 74138 como demux O pode ser usado como demux O dado de entrada é o resultado E3E2 E1 Seleção Dado A0 A1 A2 E3 E2 E & EN x/y O0 O1 O2 O3 O4 O5 O6 O7

59 74138 como demux Seleção A0 A1 A2 1 D & EN x/y O0 O1 O2 O3 O4 O5 O6 O7

60 74138 como demux - símbolo Seleção Dado A0 A1 A2 D2 D1 D G 7 & DX O0 O1 O2 O3 O4 O5 O6 O7

61 Mux + Demux (Tocci et al., 2007)

62 Mux + Demux (Tocci et al., 2007)

63 Exercício Como podemos usar o como demux? Projete um circuito que usando o CIs e portas lógicas funcione como um demux 1x8

64 Exercício Qual a função lógica desse circuito? O que ocorreria se S1=0 e S0=1? (Tocci et al., 2007)

65 Exercício Levante a tabela verdade desse circuito (Tocci et al., 2007)

66 Comparador Compara dois números binários. Suas saídas indicam se os números são iguais ou qual é o maior deles. Ex: A=1001 e B=0111 S= A>B Ex: A=1001 e B=1100 S= A<B Ex: A=1000 e B=1000 S= A=B

67 Comparador 74HC85 (Tocci et al., 2007)

68 Comparador 74HC85 (Tocci et al., 2007)

69 Comparador 74HC85 Exemplo Comparando duas palavras (A e B) de quatro bits (Tocci et al., 2007)

70 Cascateamento (Tocci et al., 2007)

71 Exercício (Philips) Qual a função desse circuito?

72 Exercício Qual a função desse circuito? (Philips)

73 Soma binária (Vahid, 2008)

74 Meio-Somador (Vahid, 2008)

75 Somador Completo (Vahid, 2008)

76 Soma binária (Vahid, 2008)

77 Somador 74HC283 (Tocci et al., 2007) (Philips)

78 Cascateamento (Tocci et al., 2007)

79 ULA ULA = Unidade Lógico Aritmética Operações lógicas: OU, E, XOR, complemento, etc. Operações aritméticas: soma, subtração, multiplicação, incremento, etc. Usada em microprocessadores e microcontroladores

80 ULA 74HC382 (Tocci et al., 2007)