Sistemas Digitais

Sistemas Digitais: 2º Trabalho de Laboratório
Sistemas Digitais
2º Trabalho de Laboratório
Funções Combinatórias
Pretende-se que os estudantes compreendam e apliquem a metodologia usada na aula na
síntese de funções combinatórias usando circuitos digitais disponíveis comercialmente. Leia e
prepare o trabalho com antecedência. Tome em atenção a informação adiante.
Detector de Números Primos
Pretende-se realizar um circuito combinatório que detecte se um número binário de 4 bits, entre 1 e 15, é
um número primo (Chamam-se números primos aos números naturais que só são divisíveis por 1 e por
eles mesmos, por ex.: 2,3,5,7,...). O número é representado pelas variáveis A, B, C e D, sendo A o bit
mais significativo. A função booleana subjacente deverá tomar os seguintes valores:
• saída igual a 1 se o número for primo,
• saída igual a 0 se não for primo,
• a saída para os números ‘0’ (ABC=0000) e ‘1’ (ABC=0001) pode ser qualquer..
Parte I: Concepção de um Circuito Combinatório
1. Determine a função algébrica (de 4 entradas) mínima correspondente ao circuito pretendido:
1. 1. Na forma SOP;
1. 2. Numa forma que possa ser materializada recorrendo unicamente a portas: NOR;
1. 3. Desenhe o diagrama lógico que realiza directamente a expressão obtida na alínea anterior
2. Entre as expressões obtidas em 1.1 e1.2, escolha aquela que lhe permite montar o circuito com o menor número
possível de circuitos integrados. Justifique: porque é que o circuito que escolheu é o que permite a realização
com o menor número de circuitos integrados?
3. Desenhe o esquema eléctrico do circuito escolhido (Reveja o parêntesis “Do logigrama ao Circuito eléctrico”,
do enunciado do 1º Trabalho de Laboratório)
4. Preveja qual o valor lógico na saída do circuito escolhido em 2., quando se introduz o número binário
correspondente ao ‘0’. Faça o mesmo para o número correspondente ao ‘1’)
→ Uma lista dos integrados existentes no laboratório e respectivos extractos de catálogo estão disponíveis
em http://web.ist.utl.pt/~ist10898/public/Dicas/DigitalSystems/ChipLayout.pdf
→ Um esquema eléctrico está completo quando, além da representação das portas e outros elementos e
suas interligações, estão marcados os números dos pinos utilizados dos integrados e as referências destes.
Parte 2: Montagem e Verificação do Circuito
5. Monte o circuito projectado a partir do esquema eléctrico que desenhou em 1.3.
6. Verifique o funcionamento do circuito montado, testando-o para todas os valores que são admissíveis à entrada.
Depois, apresente-o ao docente.
7. Verifique o que acontece quando são apresentadas na entrada as configurações referidas em 1.4
Grelha de avaliação:
Questão
Cotação
1.1 1.2 1.3 2 3 4 5 6 7
3
3
1 3 2 0,5 3 4 0,5
N.B.: As respostas devem ser justificadas (A cotação indicada refere-se a respostas justificadas).