Sistemas Digitais

1ºAno/1º Semestre do Curso de Eng. de Sistemas e Informática

Ano lectivo 2000/2001

Textos de apoio (Portable Document Format PDF Acrobat Reader 4.0 ou superior)

Os textos de apoio disponíveis não devem constituir, em caso algum, o único elemento de estudo. A consulta da bibliografia recomendada é indispensável. Se encontrar algum erro/omissão ou pretender apresentar qualquer sugestão construtiva, agradeço a informação via e-mail para ffrancisco@di.estv.ipv.pt.

Sumários (Aulas teóricas)

Data/Texto de apoio Sumário
3-10-2000 Apresentação: Programa de estudo; Bibliografia; Regime de Avaliação
10-10-2000

01ci.pdf

02sn.pdf

Conceitos introdutórios: Sistema analógicos e digitais; Sistemas digitais binários; Representação física da informação digital binária; Sistemas combinacionais; Sistemas sequenciais. Sistemas de numeração: decimal; binário; octal; hexadecimal.
11-10-2000

03cc.pdf

Circuitos combinacionais: Portas lógicas elementares (AND,OR,NOT); Diagramas lógicos; Tabelas de verdade.
17-10-2000

04ab.pdf

Álgebra de boole:Váriável lógica; Função lógica; Expressões lógicas; Operadores lógicos elementares (AND, OR, NOT); Expressões equivalentes; Expressões complementares; Expresssões duais; Literais; Axiomas e teoremas; Simplificação de funções lógicas recorrendo aos teoremas da Álgebra de Boole; Complemento de funções lógicas;
18-10-2000 Formas algébricas das expressões lógicas:forma soma de produtos,forma produto de somas, mintermos, maxtermos, formas canónicas, forma mínimas; Conversão entre formas canónicas.
24-10-2000 Formas canónicas de funções complementadas; Formas canónicas a partir de tabelas de verdade;Construção de tabelas de verdade a partir de expressões lógicas; Mapas de Karnaugh como forma de representação de funções de 2, 3 e 4 variáveis; Conceito de células adjacentes.
25-10-2000

05km.pdf

 

Mapas de Karnaugh como forma de representação de funções de 2, 3 e 4 variáveis; Conceito de células adjacentes. Método sistematizado de simplificação de funções através de mapas de Karnaugh; Grupos primários; Grupos primários essenciais.
31-10-2000 Síntese de formas mínimas soma de produtos e produto de somas através de mapas de Karnaugh; Condições indiferente.
7-11-2000 (Cortejo Académico)
8-11-2000

06cl.pdf

 

Síntese e análise de circuitos combinacionais:Portas lógicas e simbologias alternativas (NOT, Buffer, AND, OR, NAND, NOR, XOR,XNOR), Principais teoremas sobre a operação ou-exclusivo, Implementação de funções com estruturas de dois níveis (AND-OR, OR-AND, NAND-NAND, NOR-NOR); Implementação de funções a partir da formulação verbal; Análise de circuitos lógicos.
14-11-2000

07ci.pdf

Circuitos integrados: Classificação quanto ao nível de integração. Família lógica TTL: Níveis lógicos, compatibilidade de tensões e margem de ruído, Compatibilidade de correntes, Fan-in, Fan-out, Tempos de propagação, Potência dissipada, Sub-famílias TTL, Séries TTL, Identificação dos CI's.Família lógica CMOS: Níveis lógicos, compatibilidade de tensões e margem de ruído, Compatibilidade de correntes, Fan-in, Fan-out, Tempos de propagação, Potência dissipada, Sub-famílias CMOS.
15-11-2000 Estrutura interna CMOS: transístores NMOS e PMOS, Estrutura interna de portas NOT, NAND, NOR, AND e OR. Estruturas complexas CMOS. 
21-11-2000

 

Tipo de saídas: Saídas em "totem-pole", Saídas em colector aberto ; Saídas de três estados. Tipo de entradas: Entrada normais e Schmitt-Trigger. Entradas não utilizadas. Lógica positiva e negativa. Identificação de sinais e níveis de activação.
28-11-2000

08md.pdf

 

Circuitos MSI e LSI: Multiplexers/Selector de dados, Expansão de multiplexers, Implementação de funções combinacionais com multiplexers, Descodificadores/Demultiplexers, Expansão de descodificadores, Implementação de funções combinacionais com descodificadores; Codificador de prioridade.
29-11-2000

08md2.pdf

Circuitos MSI e LSI: Comparadores; Circuitos aritméticos: meio adicionador, adicionador completo, adicionadores em cascata, adicionadores com transporte antecipado; Multiplicadores; Gerador/Detector de paridade.
5-12-2000

09cs.pdf

Fundamentos dos circuitos sequenciais: Dispositivos de memória digital binária: Tecnologia construtiva; Circuitos combinacionais e circuitos sequenciais; Estrutura geral de um circuito sequencial;
6-12-2000 Circuitos sequenciais síncronos e assíncronos; Características do sinal de relógio: Período, Frequência, Níveis de activação, "duty-cycle"; Células de memória assíncronas: Báscula S-R, Báscula S'-R', Báscula S-R porteada, Bascula D; Exemplo de aplicação de uma báscula S-R: construção de comutadores sem ruído.
12-12-2000

09c2.pdf

Fundamentos dos circuitos sequenciais: Células de memória síncronas: Flip-flop D, J-K e T; Conversão entre tipos de flip-flops; Requisitos temporais de operacionalidade dos flip-flops; Entradas adicionais assíncronas.
13-12-2000

10ms.pdf

Circuitos sequenciais síncronos: Modelo geral, Máquinas de estados finitos, Máquinas de Moore, Máquinas de Mealy; Análise de circuitos sequenciais síncronos: Tabela de estados, Diagrama de estados.Exemplos.
3-01-2001 Síntese de circuitos sequenciais síncronos: Método sistematizado de síntese: Análise de especificações, Minimização do número de estados (eliminação de estados redundantes), Codificação de estados, Mapas de karnaugh para variáveis de excitação e de saída, Diagrama lógico; Exemplos.
9-01-2001

11ct.pdf

Contadores: aplicações, tipo de contadores: uni-modo, multi-modo. Contadores em anel standart e twisted: síntese de contadores com auto-correcção.
10-01-2001 Contadores: Contadores binários assíncronos ("ripple"), síntese de contadores binários síncronos, contadores binários com e sem antecipação de transporte.
16-01-2001

12rg.pdf

Registos: Registo de dados; Latches; 
17-01-2001 Registos de deslocamento; Estrutura interna e Aplicações
23-01-2001

13rm.pdf

Memórias ROM: Estrutura interna; Tipos; Utilização de circuitos ROM na síntese de circuitos combinacionais e sequenciais; exemplos.
24-01-2001 Memórias ROM:Exemplos de aplicação.