Revisão de Circuitos Lógicos MO801/MC912. Conteúdo Níveis lógicos Portas lógicas Formas de onda Sinais básicos Elementos de armazenamento Registradores.

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1 Revisão de Circuitos Lógicos MO801/MC912

2 Conteúdo Níveis lógicos Portas lógicas Formas de onda Sinais básicos Elementos de armazenamento Registradores Máquinas de estado Representação de números em binário

3 Dúvidas? Siga as referências da página –Procure por livros de circuitos lógicos Entre em contato Trabalharemos em alto nível, mas os conceitos de circuitos lógicos são muito importantes

4 Níveis Lógicos Lógica positiva (padrão) –1 = ligado –0 = desligado Lógica negativa –0 = ligado –1 = desligado Analogia x1= x0=

5 Níveis Lógicos

6 Níveis Lógicos - Representações Uso do terraNíveis lógicos C x L BateriaLuz 0 1 x Bateria C L Luz

7 Tri-state Qual o valor de x?A luz acende? x 0 1 x 0 1 L

8 Níveis lógicos fracos Quais os valores de x1 e x2? As lâmpadas acendem? x1 x2 L x1 L x2

9 Níveis lógicos fortes e fracos Quais os valores de x1, x2, y1 e y2 O que acontece ao ligar y2 y1 x1 x2 x1x2y1y2 x1 x2 y1 y2

10 Portas Lógicas AND OR x x x 1 x 2 x n x 1 x 2 x n +++ x 1 x 2 x 1 x 2 + NOT x 1 x 2 x n x 1 x 2 x 1 x 2 x 1 x 2 x n x 1 x 2 XOR f s 1 w 0 w 1 00 01 s 0 w 2 w 3 10 11 Multiplexador MUX

11 Formas de Ondas 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 x 1 x 2 A B f Tempo Real

12 Sinais Básicos Clock –Freqüência –Período –Duty Cycle –Como é calculado? Reset –Em geral, ativo em nível zero –Síncrono –Assíncrono

13 Clock Período É dado pelo caminho crítico do circuito Circuito síncrono x assíncrono 1 0 Tempo

14 Elementos de Armazenamento D Q Q Flip-Flop Clock D Q Q Clear Preset Flip-Flop Clock D Q Q Latch Enable

15 Registrador de Deslocamento D Q Q Clock D Q Q D Q Q D Q Q In Out Q 1 Q 2 Q 3 Q 4 t 0 t 1 t 2 t 3 t 4 t 5 t 6 t 7 1 0 1 1 1 0 0 0 0 1 0 1 1 1 0 0 0 0 1 0 1 1 1 0 0 0 0 1 0 1 1 1 0 0 0 0 1 0 1 1 Q 1 Q 2 Q 3 Q 4 = In

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17 Contador (Flip-Flop T) T Q Q Clock T Q Q T Q Q 1 Q 0 Q 1 Q 2 (a) Circuit Clock Q 0 Q 1 Q 2 Count012345670 (b) Timing diagram

18 Contador Decrescente T Q Q Clock T Q Q T Q Q 1 Q 0 Q 1 Q 2 (a) Circuit Clock Q 0 Q 1 Q 2 Count076543210 (b) Timing diagram

19 Contador com Enable T Q Q Clock T Q Q Enable Clear T Q Q T Q Q

20 Contador com Flip-Flop D

21 Contador com Load

22 Contador Módulo 6 (Reset Assíncrono) T Q Q Clock T Q Q T Q Q 1 Q 0 Q 1 Q 2 (a) Circuit Clock Q 0 Q 1 Q 2 Count (b) Timing diagram 012345012

23 Conectando um Registrador a um Barramento

24 Usando Multiplexador para Conectar a um Barramento

25 Máquinas de Estados Forma geral de uma máquina de estados Máquina de Moore Máquina de Mealy Combinational circuit Flip-flops Clock Q W Z Combinational circuit

26 Máquina de Moore Combinational circuit Combinational circuit Clock y 2 z w y 1 Y 1 Y 2

27 Exemplo de Diagrama de Tempo t 0 t 1 t 2 t 3 t 4 t 5 t 6 t 7 t 8 t 9 t 10 1 0 1 0 1 0 1 0 Clock w y 1 y 2 1 0 z

28 Diagrama de Estados de um Contador w 0= w 1= w 0= w 1= w 0= w 1= w 0= w 1= w 0= w 1= w 0= w 1= w 0= w 1= w 0= w 1= A/0B/1C/2D/3 E/4F/5G/6H/7

29 Tabela de Estados de um Contador Present Next state Output state w=0w=1 AAB0 BBC1 CCD2 DDE3 EEF4 FFG5 GGH6 HHA7

30 Tabela de Estados de um Contador Present Next state statew=0w=1 Count y 2 y 1 y 0 Y 2 Y 1 Y 0 Y 2 Y 1 Y 0 z 2 z 1 z 0 A000 001000 B001 010001 C010 011010 D011 100011 E100 101100 F101 110101 G110 111110 H111 000111

31 Hazards (glitches) 11 00 10 01 (a) Static hazard (b) Dynamic hazard 1 0 1 0

32 Representação de Números em Binário Números negativos? –Complemento de 2 Operações básicas –Soma –Subtração –Multiplicação –Divisão Deslocamentos –Multiplicação ou divisão por 2 (Problemas?)