COMPARADORES:

Lista de Exercícios para a prova.
COMPARADORES:
1) Construa utilizando portas lógicas um comparador de palavras de 2 bits (A e B tem
2 bits cada) que mostre em sua saída se a palavra A é maior (A>B), menor (A<B)
ou igual a palavra B(A=B).
2) Altere o circuito projetado no exercício 1 para utilizar entradas especiais para
cascateamento (como existente no circuito 74LS85). (IA<IB, IA=IB e IA>IB).
3) Construa utilizando portas lógicas um comparador de palavras de 8 bits (A e B tem
8 bits cada), da mesma forma que no exercício 1). Note que em virtude da
quantidade de bits de entrada será trabalhoso criar uma tabela verdade para
descrever o circuito. Neste caso, pense em trabalhar com subcircuitos.
A
B
A>B
A=B
A<B
4) Construa um comparador de palavras de 16 bits utilizando o 74LS85.
5) Na questão 3) utilizamos uma abordagem de quebrar o problema em subcircuitos
para efetuar uma comparação de palavras de muitos bits. Além desta, existe uma
outra abordagem exemplificada abaixo que pode ser utilizada para construir
comparadores de ‘n’ bits, quando ‘n’ é um valor grande. Com base na nova
abordagem, construa um comparador de tamanho 8 bits (Palavras A e B tem 8 bits)
Comparação de Magnitude
•Algoritmo‐> lógica
–A =A3A2A1A0; B =B3B2B1B0
–A=B se A3=B3, A2=B2, A1=B1 e A1=B1
Testar cada bit:
igualdade: xi= (Ai XOR Bi)’
(A=B) = x3.x2.x1.x0
•Mais complicado testar se A>B e A<B
(A>B) = A3B3ʹ+x3A2B2ʹ+x3x2A1B1ʹ+x3x2x1 A0B0ʹ
(A<B) = A3ʹB3+x3A2ʹB2+x3x2A1ʹB1+x3x2x1 A0ʹB0
–Inicia comparação dos bits de maior ordem
•Implementação
–xi= (Ai XOR Bi)’
6) O CI 74HC682 é um circuito comparador que compara 2 palavras de 8 bits (P e Q)
e fornece o resultado da comparação em suas duas saídas (P=Q)’ e (P>Q)’.
Utilizando este CI, você deve criar uma outra saída de comparação para fornecer
(P<Q)’.
7) Utilizando o circuito resultante no exercício anterior, faça um cascateamento dos de
dois CIs 74HC682 para comparar palavras de tamanho 16 bits. Note que você
precisará fazer uso de algumas portas lógicas para fazer a conexão entre os dois CIs.
CODIFICADORES
8) Construa um codificador de 16 linhas de entrada e 4 linhas de saída através da
concatenação de 2 CIs 74148.
9) Estude o codificador CI 74148 e mostre por que é necessário utilizar o CI 74374 no
circuito abaixo. O datasheet do 74374 está na página da disciplina.
10) Projete com portas lógicas um circuito codificador com prioridades. O circuito
aceita 4 bits de entrada I0, I1, I2 e I3 e possui 2 saídas A1 e A0. Quando I0 é
acionada, A1=0 e A0=0, quando I1 é acionada, A1=0 e A0=1, quando I2 é acionada
A1=1 e A0=0, quando I3 é acionada A1=1 e A0=1. A prioridade é tal que quanto
maior o número da entrada maior a prioridade.
DECODIFICADORES
11) Projete com portas lógicas um circuito decodificador de display de 7 segmentos. O
decodificador deve receber números de 4 bits entre 0000 e 1000 e representar num
display Cátodo comum o número correspondente.
L1
L4
V1
5V
V2
5V
V3
5V
U1
74148
EI
I7
I6
I5
I4
I3
I2
I1
I0
L2
GS
U3
74LS374
EO
V4
5V
OE
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
CP
Q7
Q6
Q5
Q4
Q3
Q2
Q1
Q0
Gnd
DISP1
abcdefg.
U2
74LS48
V5
5V
A3
A2
A1
A0
V6
5V
V7
5V
L3
A2
A1
A0
g
f
e
d
c
b
a
test
RBI RBO
V9
10V
+V
V8
5V
SOMADORES
12) Projete com portas lógicas um somador completo de 2 bits.
13) Explique como funciona o sistema de “look-ahead-carry”
14) Construa um somador de 2 bits com “look-ahead-carry”
ALU – Unidade Lógica e Aritmética
15) Utilizando o CI 74ls381 construa um circuito que faça as operações (A xor B)’ e
A’+B. A operação a realizar deve ser feita utilizando uma chave. Quando a chave
estiver em 1 deve ser realizada a primeira operação, caso contrário será a segunda.
ADIÇÂO EM BCD
16) Construa um circuito que some 2 números BCD e mostre o resultado da some
(BCD) em displays de 7 segmentos. Faça as correções necessárias para que a soma
seja um número BCD correto.
CÓDIGO DE DETECÇÂO DE ERROS
17) Construa um circuito para calcular a paridade de números de 8 bits na origem.
Assuma que o número de 9 bits será transmitido para um destino. Implemente um
circuito que em posse desses 9 bits informe que o valor é correto ou não.
CÒDIGOS DE GRAY
18) Crie uma tabela comparativa de números em binário e números em código de grey
para um sistema de 3 bits.
19) Construa um circuito conversor binário para grey (com 4 bits) sabendo que um
dígito k em grey (representado g_k )e um número k em binário (representado por b_k)
seguem a seguinte regra. g_k=b_k xor b_ (k+1)
CÓDIGO DE CORREÇÂO DE ERROS:
20) Dado o número de 16 bits 1111000010101110 mostre quantos bits serão adicionados
para construir um número segundo o código de hamming. Além disso, mostre em que
posições os bits de paridade de hamming serão inseridos. Calcule a paridade destes bits de
hamming e escreva o número resultante de todo o processo.