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Exercícios de Eletrônica digital
Questões de Múltipla Escolha
1 – Identifique do que se trata o circuito abaixo:
(A)
(B)
(C)
(D)
(E)
(F)
(G)
MUX 4:1
DEMUX 1:8
Codificador Decimal p/ Binário
Decodificador BCD p/ Disp. de 7 segmentos
Decodificador Binário p/ Decimal
MUX 8:1
DEMUX 1:4
2- Analisando o circuito do exercício 1, qual é o
bit de seleção menos significativo (LSB)?
(A)
(B)
(C)
(D)
(E)
(F)
(G)
S0
S1
S2
Z
I0
I7
E
3- De acordo com o circuito, o que acontecerá com a saída Z se E for jogado em 1?
(A)
(B)
(C)
(D)
A saída ficará sempre em 0, porque o E é o Strobe/Enable e funciona
funciona com lógica invertida;
A saída ficará sempre em 1, porque o E é o Strobe/Enable e não funciona com lógica invertida;
A saída dependerá da entrada que estiver selecionada pelos bits de seleção;
O circuito irá queimar, pois Vcc estará em curto com GND.
GND
4 – O CI abaixo é um MUX 8:1 em forma de CI. Qual será a tabela-verdade
tabela verdade da saída do MUX? Obs.: A é o LSB
C
0
0
0
0
1
1
1
1
B
0
0
1
1
0
0
1
1
A
0
1
0
1
0
1
0
1
Z0
1
0
0
0
1
1
1
0
Z1
0
1
1
0
0
0
0
1
Z2
1
0
1
0
0
1
0
0
Z3
0
1
1
0
0
0
0
0
A tabela-verdade
verdade correta do MUX é: Z0, Z1, Z2 ou Z3?
Analise a figura a seguir para responder às próximas questões:
5 – Qual é o CI que está interligando os PCs à Impressora?
(A)
(B)
(C)
(D)
(E)
(F)
(G)
MUX 4:1
DEMUX 1:8
Codificador Decimal p/ Binário
Decodificador BCD p/ Disp. de 7 segmentos
gmentos
Decodificador Binário p/ Decimal
MUX 8:1
DEMUX 1:4
6 – Escreva com suas palavras como o circuito funciona
7 – Explique o que o circuito abaixo está fazendo.
8 – Utilizando o circuito da questão 7, explique por que os 3 bits de seleção do MUX nº 3 estão em curto.
9 – No lugar do MUX nº 3, seria possível inserirmos um MUX de 2 canais?
Analise o MUX abaixo e responda às próximas questões:
10 – Preste atenção no MUX acima e no pino de habilitação (Enable/Strobe), que está ligado em um circuito com
portas lógicas com 3 entradas, A, B e C. Os bits de seleção do MUX estão em CHA, CHB, CHC e CHD, sendo CHA o
MSB. Preencha a tabela abaixo preenchendo os campos vazio, analisando o comportamento do MUX. EX é o
número da entrada selecionada, se houver.
A B C
Estado
Strobe
ChA ChB ChC ChD EX
MSB
LSB
• 1
0
1
0
1
1
0
• 1
1
0
1
0
0
1
• 0
1
0
1
0
1
0
Estado
Saída
W
11 – Simplifique as saídas da tabela-verdade abaixo pelo método de Mapa de Karnaugh:
A
B
C
D
Z0
Z1
0
0
0
0
0
1
0
0
0
1
1
0
0
0
1
0
X
1
0
0
1
1
0
X
0
1
0
0
1
X
0
1
0
1
0
X
0
1
1
0
X
1
0
1
1
1
1
1
1
0
0
0
0
0
1
0
0
1
0
0
1
0
1
0
X
0
1
0
1
1
0
0
1
1
0
0
1
1
1
1
0
1
0
X
1
1
1
0
X
1
1
1
1
1
0
X
12 – A tabela-verdade a seguir se trata de qual circuito que conhecemos?
(A)
(B)
(C)
(D)
(E)
Multiplexador
Demultiplexador
Codificador
Decodificador
Circuito Digital comum sem função
13 – Descreva com suas palavras qual a função que o Demux abaixo está realizando
14 – Projete um Codificador de Decimal para Binário de 3 bits (de CH0 até CH7).
15 – Marque V ou F para as afirmações abaixo:
( ) – Em um codificador decimal p\ binário, apenas uma entrada é acionada de cada vez;
( ) – Em um decodificador binário p\ decimal, apenas uma saída é acionada de cada vez;
( ) – Em um decodificador BCD p\ Display de 7 segmentos, uma saída é acionada de cada vez;
( ) – No display de 7 segmentos Catodo comum, o pino comum deve ser ligado em nível lógico baixo;
( ) – Um Demultiplexador pode ser considerado um circuito que converte sinais seriais em paralelo;
( ) – Um MUX pode ser considerado como um circuito que converte sinais seriais em paralelo;
( ) – O maior inconveniente da comunicação paralela é a interferência eletromagnética entre os fios;
( ) – O maior inconvenientes da comunicação serial é a interferência eletromagnética entre os fios;
( ) – A comunicação Serial usa geralmente apenas 2 fios, um para transmissão e outro para recepção;
( ) – A comunicação paralela usa vários fios;
( ) – Se não fosse o problema da interferência eletromagnética, a comunicação paralela seria muito mais rápida
que a serial;
( ) – Um codificador transforma um código de difícil entendimento, por exemplo, Binário ou ASCII em um código
de fácil entendimento, por exemplo, decimal;
( ) – Um decodificador decodifica um código que está em difícil entendimento e o transforma para um de fácil
entendimento;
( ) – A Porta NOR identifica quando todas as entradas são 0;
( ) – A porta NAND identifica quando todas as entradas são 0;
( ) – A porta NOR identifica quando qualquer entrada é 0;
( ) – A porta NAND identifica quando qualquer entrada é 0;
( ) – No circuito da expressão S=A.B+C+D.E, a porta lógica da saída é uma OU de 3 entradas;
( ) – No circuito da expressão S=A.B+C+D.E, a porta lógica da saída é uma AND de 3 entradas;
16 – A sua empresa comprou um toldo automático para proteger uma área contra o sol e contra a chuva. O toldo é
composto por um motor, que quando gira em um sentido, arma o toldo e quando gira no outro sentido, recolhe o
toldo. Além disso, o toldo também tem duas chaves fim de curso, que identificam quando o toldo está totalmente
estendido e totalmente recolhido. Por fim, há dois sensores, um de umidade e o outro de luminosidade, que
identificam, respectivamente, quando está chovendo e quando está sol.
Se estiver chovendo ou se estiver com sol, o toldo deve armar, abrindo. Caso contrário, o toldo deve manter-se
fechado.
Todos os sensores enviam 1 quando detectam e 0 quando não detectam, nenhum funciona invertido;
Projete um circuito combinacional que automatize o funcionamento do toldo. Simplifique por mapa de karnaugh
e faça o desenho do circuito simplificado.
17 – Analise as Formas de Onda abaixo e identifique de qual portas lógicas elas pertencem de acordo com o
gráfico da saída X:
a)
b)
Resposta:
Resposta:
c)
d)
Resposta:
Resposta:
18 – Uma empresa de transporte público de ônibus e caminhões contratou seus serviços para automatizar o
portão da garagem onde os veículos ficam
ficam durante a noite. Você foi até o local e o que viu foi isto:
O que o Sr. Manuel, proprietário da empresa, pediu é que o portão da garagem funcione da seguinte forma:
Ao apertar o botão (que possui TRAVA), o portão da garagem abre. Ao pressionar novamente
novament (Soltar), o portão da
garagem fecha.
Há também três lâmpadas sinalizadoras, que o Sr. Manuel quer que funcione da seguinte forma:
L1 acende somente quando o portão estiver totalmente aberto;
L2 acende somente quando o portão não estiver nem totalmente aberto
aberto e nem totalmente fechado;
L3 acende somente quando o portão estiver totalmente fechado.
Sr. Manuel, que apesar de ser português de bobo não tem nada, já tinha comprado duas chaves fim de curso para
o portão e um Motor
otor de Indução Trifásica de 2cv.
Você,
ê, enquanto projetista, deverá projetar:
•
•
•
Diagrama de força para ligação do motor;
Circuito de comando, feito com componentes digitais;
Circuito de potência, para interligar o circuito de comando ao de força.
Sr. Manuel
uel deseja o desenho de todo o circuito antes que você comece a montá-lo
montá lo na prática. Ele gosta de
planejamento e projeto!
Então, mãos a obra, uma vez que Sr. Manuel está lhe pagando muito bem!
Respostas:
1 – F; 2 – A; 3 – A; 4 – Z1; 5 – A;
6 - Temos vários computadores e apenas uma impressora. Portanto, apenas um computador pode utilizar a
impressora de cada vez. O MUX 4:1 está permitindo com que esse roteamento aconteça. Os bits de seleção irão
decidir qual computador terá o acesso à impressora em cada momento. Assim, poderíamos ter, por exemplo, um
circuito que iria fazer esse controle. Assim que o PC quiser fazer alguma impressão, ele irá enviar um sinal para
esse circuito, que irá regular os bits de seleção para aquele PC acessar a impressora. Esse é apenas um exemplo de
como o circuito pode funcionar.
7 – Temos uma associação de Multiplexadores, onde utilizamos 3 Mux de 8 canais para formar 1 Mux de 16
canais.
8 – Os bits de seleção do MUX nº 3 estão em curto porque apenas o Canal 0 e o canal 7 do MUX estão sendo
utilizados. Assim, se A = 0, o canal 0 é selecionado, se A = 1, logo, teremos nos bits de seleção 111 e o canal 7 será
selecionado. Nenhum outro canal além do 0 e do 7 podem ser selecionados nessa situação.
9 – Perfeitamente. Como o terceiro MUX fará o papel de selecionar entre os dois primeiros MUX, logo, um MUX
de apenas 2 canais poderá fazer essa seleção perfeitamente. Repare que apenas dois canais do MUX nº 3 estão
sendo utilizados. Portanto, um MUX de 2 canais poderia servir perfeitamente a esta tarefa.
10 A B C
Estado
Strobe
ChA ChB ChC ChD
MSB
EX
Estado
Saída
W
LSB
• 1
0
1
0
0
1
1
0
E6 0
• 1
1
0
1
1
0
0
1
-
1
• 0
1
0
1
1
0
1
0
-
1
11 – Mapa fica:
Z0)
C.D
C.D
C.D
C.D
A.B
0
1
0
X
A.B
A.B
1
0
1
X
1
0
0
X
A.B
0
0
0
X
Z1)
C.D
C.D
C.D
C.D
A.B
1
0
X
1
A.B
A.B
X
X
1
1
Há várias possibilidades de se atingir boas simplificações, todas elas com 3
grupos de 4 elementos. Assim, fica:
1
X
X
1
Primeira Possibilidade: Z = A.B + AC + AD
A.B
0
0
0
0
Segunda Possibilidade: Z = B.C + A D + B D
Exp. Simplificada: Z = B D + ABCD + ABC
Usando Boole você pode simplificar ainda mais, colocando A barrado em
evidência ou B normal.
Terceira Possibilidade: Z = B.C + AD + AB ... etc.
12 – B – Demultiplexador
13 – O computador tem apenas uma porta Paralela (no máximo 2, mas normalmente apenas 1) e tem de se
comunicar com 4 impressoras diferentes. Para isso, um Demux pode ser empregado para fazer o chaveamento de
qual impressora se deseja utilizar no momento.
14 – Primeiramente, vamos fazer a tabela-verdade:
ENTRADAS
SAÍDAS
CH7 CH6 CH5 CH4 CH3 CH2 CH1 CH0 O2 O1 O0
0
0 0 0 0 0 0 1 0 0 0
0
0 0 0 0 0 1 0 0 0 1
0
0 0 0 0 1 0 0 0 1 0
0
0 0 0 1 0 0 0 0 1 1
0
0 0 1 0 0 0 0 1 0 0
0
0 1 0 0 0 0 0 1 0 1
0
1 0 0 0 0 0 0 1 1 0
1
0 0 0 0 0 0 0 1 1 1
Expressão do Codificador:
O2 = CH4+CH5+CH6+CH7
O1 = CH2+CH3+CH6+CH7
O0 = CH1+CH3+CH5+CH7
15 - ( V ) – Em um codificador decimal p\ binário, apenas uma entrada é acionada de cada vez;
( V ) – Em um decodificador binário p\ decimal, apenas uma saída é acionada de cada vez;
( F ) – Em um decodificador BCD p\ Display de 7 segmentos, uma saída é acionada de cada vez;
( V ) – No display de 7 segmentos Catodo comum, o pino comum deve ser ligado em nível lógico baixo;
( V ) – Um Demultiplexador pode ser considerado um circuito que converte sinais seriais em paralelo;
( F ) – Um MUX pode ser considerado como um circuito que converte sinais seriais em paralelo;
( V ) – O maior inconveniente da comunicação paralela é a interferência eletromagnética entre os fios;
( F ) – O maior inconvenientes da comunicação serial é a interferência eletromagnética entre os fios;
( V ) – A comunicação Serial usa geralmente apenas 2 fios, um para transmissão e outro para recepção;
( V ) – A comunicação paralela usa vários fios;
( V ) – Se não fosse o problema da interferência eletromagnética, a comunicação paralela seria muito mais rápida
que a serial;
( F ) – Um codificador transforma um código de difícil entendimento, por exemplo, Binário ou ASCII em um código
de fácil entendimento, por exemplo, decimal;
( V ) – Um decodificador decodifica um código que está em difícil entendimento e o transforma para um de fácil
entendimento;
( V ) – A Porta NOR identifica quando todas as entradas são 0;
( F ) – A porta NAND identifica quando todas as entradas são 0;
( F ) – A porta NOR identifica quando qualquer entrada é 0;
( V ) – A porta NAND identifica quando qualquer entrada é 0;
( V ) – No circuito da expressão S=A.B+C+D.E, a porta lógica da saída é uma OU de 3 entradas;
( F ) – No circuito da expressão S=A.B+C+D.E, a porta lógica da saída é uma AND de 3 entradas;
16 - Primeiramente, vamos definir as variáveis de entrada e saída.
Entrada: A = Fim de curso toldo fechado (recolhido); B = Fim de curso toldo aberto(estendido); C = Sensor de
umidade (chuva); D = Sensor de luminosidade (Sol).
Saída: S0 = Motor gira no sentido de abrir/estender o toldo; S1 = motor gira no sentido de fechar/recolher o toldo.
A
B
C
D
S0
S1
Significado da Linha
0
0
0
0
0
1
Não está sol (D=0), nem chovendo (C=0) e o toldo está no meio. Recolhe.
0
0
0
1
1
0
Está sol. Logo, toldo tem de abrir.
0
0
1
0
1
0
Está chovendo. Toldo tem de abrir.
0
0
1
1
1
0
Está chovendo e também está sol (chuva e sol, casamento de espanhol).
0
1
0
0
0
1
Não está sol nem chovendo. Deve fechar toldo.
0
1
0
1
0
0
Está sol, logo, toldo deve abrir. Mas já está aberto (B=1).
0
1
1
0
0
0
Está chovendo, logo, toldo deve abrir. Mas já está aberto (B=1).
0
1
1
1
0
0
Está chovendo e também está sol, logo, toldo deve abrir. Mas já está
aberto.
1
0
0
0
0
0
Toldo fechado, sem chuva nem sol. Mantem fechado.
1
0
0
1
1
0
Toldo fechado, sem chuva, mas com sol. Abre toldo.
1
0
1
0
1
0
Toldo fechado, com chuva. Abre.
1
0
1
1
1
0
Toldo fechado, com chuva e sol. Abre/estende.
1
1
0
0
X
X
As duas chaves fim de curso acionadas simultaneamente? Impossivel!
1
1
0
1
X
X
Idem acima.
1
1
1
0
X
X
Idem.
1
1
1
1
X
X
Idem.
S0)
C.D
C.D
C.D
C.D
S1)
C.D
C.D
C.D
C.D
A.B
0
1
1
1
A.B
1
0
0
0
A.B
A.B
0
0
0
0
1
0
0
0
X
X
X
X
A.B
A.B
X
X
X
X
A.B
0
1
1
1
A.B
0
0
0
0
S 0 = BC + BD − > B (C + D )
17) a- Porta OR;
b- Porta AND;
S1 = AC D − > A + C + D
c- Porta NOR;
d- Porta NAND;
18 – Inicialmente, vamos projetar o circuito de força para acionamento do MIT.
Como o motor deverá girar em dois sentidos diferentes (para abrir o portão e para fechar o portão), teremos de
fazer um circuito de força de partida direta com reversão, como vemos a seguir:
Feito o circuito de força, vamos ao de Comando, que conforme Sr.
Manuel pediu, deve ser feito com circuitos digitais.
Vamos primeiro analisar o que temos em mãos:
1 botão, 2 chaves fim de curso, 1 MIT e 3 lâmpadas sinalizadoras.
Portanto, é fácil constatar que nosso circuito terá 3 entradas (Botão e
as 2 chaves fim de curso) e 5 saídas (duas para o motor (sentido
horário e anti-horário) e 3 para as lâmpadas.
Convencionaremos assim: A = botão, B = chave fim de curso superior,
C = chave fim de curso inferior, S0 = Motor girando no sentido de abrir
o portão, S1 = Motor girando no sentido de fechar o portão, S2 = L1,
S3 = L2, S4 = L3. Agora que já convencionamos, vamos montar a
tabela-verdade:
A B C
S0
S1
S2
L1
S3
L2
S4
L3
Interpretação da linha
0
0
0
0
1
0
1
0
Botão está solto, Motor deve fechar. Portão está no meio.
Fecha.
0
0
1
0
0
0
0
1
Botão solto, Motor deve fechar. Mas portão já está fechado
(C=1). Logo, não precisa ligar o motor.
0
1
0
0
1
1
0
0
Botão solto, motor deve fechar. Portão está totalmente aberto.
Então, fecha.
0
1
1
X
X
X
X
X
Botão está solto, motor deve fechar. Mas as duas chaves fim
de curso estão pressionadas ao mesmo tempo. Impossível.
1
0
0
1
0
0
1
0
Botão pressionado, portão deve abrir. Portão está no meio.
Então abre.
1
0
1
1
0
0
0
1
Botão pressionado, portão deve abrir. Portão está fechado.
Então abre.
1
1
0
0
0
1
0
0
Botão pressionado, portão deve abrir. Portão já está aberto.
Logo, não liga o motor.
1
1
1
X
X
X
X
X
Botão pressionado, mas duas chaves fim de curso
pressionadas? Condição irrelevante por ser impossível.
Agora, fazendo o mapa de karnaugh para obtermos a expressão simplificada de cada saída:
S0
C
C
S1
C
C
S2
C
C
A.B
A.B
A.B
0
0
1
0
0
X
1
X
1
X
0
1
X
1
0
0
X
0
A.B
A.B
A.B
0
0
A.B
A.B
A.B
1
0
X
0
S3
C
C
A.B
1
A.B
A.B
A.B
S 0 = A.B
A.B
S1 = A.C ou S1 = A + C
S4
C
C
0
A.B
0
1
0
X
0
X
0
1
X
0
A.B
A.B
0
0
X
1
A.B
S 3 = B.C ou S 3 = B + C
A.B
S4 = C
A.B
S2 = B
Agora vamos desenhar o circuito:
Assim, nosso projeto finalizará da seguinte forma: Aqui, diagrama de força e fonte:
A seguir, temos a parte de comando, feita com portas lógicas, e a parte de potência, que é o acionamento do
Motor e das lâmpadas.
Projeto concluído. Difícil? Não! Você deve utilizar todos os conhecimentos que possui, tanto em eletrônica digital,
quanto em analógica, quanto em eletricidade industrial, para realizar seus projetos. Lembre-se que um técnico em
eletrônica não deve apenas dominar cada uma dessas disciplinas individualmente, mas deve saber como integrálas para atingir um objetivo. A eletrônica digital não existiria sem a analógica, que por sua vez fica extremamente
limitada sem a digital. Sem a eletricidade, não teríamos motores, lâmpadas, transformadores, geradores e,
portanto, ainda viveríamos sem eletricidade em nossas casas. Uma coisa leva à outra e você deve sempre que
possível imaginar possíveis aplicações para aquilo que está aprendendo.
Obervação: Muitas das ilustrações de circuitos digitas, como a do Mux, demux, o gráfico das portas lógicas, dentre
outras, foram retiradas do site: http://200.19.92.57/wschui/
Algumas das imagens eu editei, traduzindo os textos ou fazendo outras adaptações.
As imagens que não foram retiradas do site acima foram criadas por mim no software simulador EWB e editadas
no Paint.