ORIENTAÇÕES ATPS

ORIENTAÇÕES ATPSDisciplina: Circuitos Digitais

2015-1 - 2º/3º/4º Per. - Curso Superior em Ciência da ComputaçãoProf. Marcelo Lucas

ATPS – Atividade Prática Supervisionada� É um trabalho realizado com o objetivo de reforçar seus estudos e

adquirir novos conhecimento através de uma aplicação prática.� É feito pelo aluno em grupo, geralmente com 5 integrantes.� Há algumas atividades individuais.� A ATPS é divida em etapas, geralmente quatro.� Em cada etapa há uma entrega do grupo.� Para esta disciplina a entrega é feita através do envio para o e-

mail do professor (endereço de e-mail do professor encontra-se na apresentação “00 – programação do curso”).

� Em cada etapa, o grupo deve sempre enviar o material completo, incluindo todas as etapas anteriores, eventualmente revisadas.

� A ATPS pode ser baixada no site que o professor disponibilizou para a disciplina (endereço de site foi apresentado na aula “00 –programação do curso”).

ATPS – Circuitos digitaisCOMPETÊNCIAS E HABILIDADES

Ao concluir as etapas propostas neste desafio, você terá desenvolvido as competências e habilidades descritas a seguir.

� Identificar, analisar, documentar e solucionar problemas e necessidades passíveis de solução via circuitos lógicos.

� Raciocinar logicamente.

� Identificar, formular e resolver problemas que envolvam lógica.

� Saber conciliar teoria e prática.

ATPS – Circuitos digitaisProdução Acadêmica

Relatórios parciais, com resultados das pesquisas realizadas nas Etapas 1, 2, 3 e 4.

� Relatório 1 – Elementos Lógicos.

� Relatório 2 – Display de 7 segmentos e Circuitos Combinacionais.

� Relatório 3 – Flip-flop.

� Relatório 4 – Temporizadores.

ATPS – Circuitos digitaisParticipação

� Para a elaboração desta atividade, os alunos deverão previamente organizar-se em equipes de 5 ou 6 participantes e entregar seus nomes, RAse e-mails ao professor da disciplina.

� Essas equipes serão mantidas durante todas as etapas.

ATPS – Circuitos digitaisConsiderações� Alguns hiper-links da ATPS podem não funcionar ou apontar para

endereços que não existem mais. Mas é possível encontrar os novos endereços através de buscas na internet pelo aluno.

� A maioria destas referências são sugestões e caso não encontre a referência sugeria, podem substituídas por outros materiais de conteúdos similares encontradas em buscas realizadas pelo aluno na internet.

� Para facilitar o acesso, alguns dos materiais serão disponibilizados junto com o texto da ATPS pelo professor no site da disciplina em uma arquivo compactado.

� O aluno pode optar por utilizar qualquer outra ferramenta, diferente do “EWB Workbench “ citado na ATPS para desenho do circuito lógico, por exemplo o Visio, ou mesmo o MS-Word ou MS-PowerPoint.

Arquivos de ATPS disponibilizados no site

ATPS

Esta apresentação

ATPS – Circuitos digitaisEtapa 1 – Elementos Lógicos

� Aula-tema: � Propriedade da Álgebra de Boole. Elementos Lógicos

Básicos. Minimização e Implementação de Funções.

� Esta atividade é importante para que você compreenda e reúna informações necessárias sobre o funcionamento dos sensores, obtenha a tabela verdade, a função booleana de minimização e o circuito combinacional simplificado.

� Para realizá-la, devem ser seguidos os passos descritos na ATPS.

Etapa 1 – Elementos LógicosOrientações� Nesta etapa, assim como nas demais, você poderá associar as

funções e elementos lógicos de circuitos digitais aprendidos na teoria com os dispositivos físicos utilizados na prática. Isto lhe permitirá uma clara associação entre teoria e prática.

� A partir do entendimento das saídas lógicas destes dispositivos físicos você deverá definir as funções lógicas, as tabelas-verdade e criar circuitos lógicos que atendam aos objetivos solicitados nas atividades.

� Para que seja possível o desenvolvimento destas atividade o aluno deverá entender o funcionamento do dispositivo físico (através dos diversos documentos referenciaos na ATPS), interpretá-los como sendo circuitos sensores fontes dos sinais lógicos e determinar/definir qual será a quantidade e as possíveis combinações destes sinais gerados por estes sensores e que serão utilizados como entradas para as funções lógicas, tabelas verdade e os circuitos lógicos a serem desenhados para completar as atividades.

Etapa 1 – Elementos LógicosOrientações

� Seguem nos próximos quadros algumas sugestões sobre como podem ser montados sensores com os dispositivos físicos descritos na ATPS e como os sinais provenientes destes circuitos podem ser interpretados para se definir as função lógica e a tabela verdade.

� Cada grupo pode adotar interpretações diferentes, mas deverá sempre descrever e justificar claramente nos seus relatórios a serem entregues a cada etapa.

Orientações – Etapa 1Circuito Sensor Temperatura

LM35

Orientações – Etapa 1Circuito Sensor Temperatura

� As saídas do sensor temperatura podem ser interpretadas da forma da figura abaixo.

� Estas saídas devem ser utilizadas na entrada da função lógica que deverá ser desenhada nesta etapa 1.

OUTPUT / SAÍDA:11111111 = -128oC00000000 = 0 oC01111111 = 128oC

CIRCUITO SENSOR DE TEMPERATURA

Orientações – Etapa 1Circuito Sensor Luminosidade

LDR 5mm

Orientações – Etapa 1Circuito Sensor Luminosidade

OUTPUT /SAÍDA:1 – Luz0 – Sem Luz

LDR 5mm

ATPS – Circuitos digitaisCircuito Sensor Luminosidade

� A saída do sensor luminosidade pode ser interpretada da forma da figura abaixo.

� Esta saída deve se se juntar às dos demais sensores para formarem as entradas para a função lógica que deverá ser desenhada e simplificada nesta etapa 1.

OUTPUT / SAÍDA:1 – Luz0 – Sem Luz

CIRC. SENSOR DE LUMINOSIDADE

Orientações – Etapa 1Circuito Sensor de Umidade

Saídas Paralelas –Quantidade configurável noMicrocontrolador (MCU)

n


1

Configurar saída:1 – Umidade Adequada0 – Umidade Inadequada


� As saídas do circuito sensor umidade podem ser interpretadas da forma da figura abaixo.

� Estas saídas devem ser interpretadas em conjunto com as saídas dos demais sensores para formarem as entradas de uma função lógica que deverá ser desenhada e simplificada nesta etapa 1.

OUTPUT / SAÍDA:1 – Umidade Adequada0 – Umidade Inadequada

CIRCUITO SENSOR DE HUMIDADE RELATIVA DO AR

Orientações – Etapa 1Sugestão de sinais de todos sensores

OUTPUT / SAÍDA:1 – Luz0 – Sem Luz

OUTPUT / SAÍDA:11111111 = -128oC00000000 = 0 oC01111111 = 128oC

OUTPUT / SAÍDA:1 – Solo Húmido0 – Solo Seco

OUTPUT / SAÍDA:1 – Umidade Adequada0 – Umidade Inadequada


CIRCUITO SENSOR DETEMPERATURA

CIRCUITO SENSOR DE HUMIDADE NO SOLO

CIRC. SENSOR DE HUMIDADE RELATIVA DO AR

Orientações – Etapa 1Funções Lógicas / Interpretar Saídas

1 – Luz0 – Sem Luz


CIRCUITO SENSOR DETEMPERATURA

1 – Solo Húmido0 – Solo Seco

CIRCUITO SENSOR DE HUMIDADE NO SOLO

1 – Umidade Adequada0 – Umidade Inadequada

CIRC. SENSOR DE HUMIDADE RELATIVA DO AR

CIRCUITO 1

(Função Lógica F1)

Temperatura:1 – Adequada0 – Inadequada

CIRCUITO 2

(Função Lógica F2) Motor

1 – Liga0 – Desliga

Orientações – Etapa 1

� Itens que serão observados no relatório para a pontuação:� Descrição das saídas de cada circuito sensor (significado

dos sinais lógicos de saída).� Explicação do esquema, justificando as saídas que foram

adotadas para cada sensor.� A(s) tabela(s) verdade(s) que representa(m) o(s) circuito(s)

de tratamento dos sinais dos circuitos sensores e ativação do motor.

� A(s) função(ões) de minimização que representa(m) este(s) circuito(s) de acordo com a(s) tabela(s) verdade(s).

� A simplificação desta(s) função(ões).� O desenho do(s) circuito(s) simplificado(s) resultante(s)

utilizando portas lógicas.

ATPS – Circuitos digitaisEtapa 2 – Display de 7 Segmentos

� Aula-tema:

� Dispositivos Básicos de Circuitos Combinacionais: Decodificadores, Codificadores, Somadores, Subtratores, Comparadores.

� Esta atividade é importante para que se possa conhecer soluções usando um display de 7 segmentos, somadores e comparadores para exibição e comparação de saídas lógicas.

� Para realizá-la, devem ser seguidos os passos descritos.

Etapa 2 – Display de 7 SegmentosOrientações

� Seguir o mesmo raciocínio das orientações descritas para a Etapa 1 e também os passos desta etapa descritos na ATPS.

� Novas orientações poderão ser passadas nas próximas sessões de orientações com o professor.

� ATENÇÃO, o passo 3 da etapa 2 NÃO deve ser feito:� “... impedir que o motor ligue pelo mesmo motivo

novamente”.

� Isto já obrigaria o uso de latch ou de flip-flop precocemente nesta etapa.

ATPS – Circuitos digitaisEtapa 3 – Flip-Flops

� Aula-tema:

� Flip-Flops

� Esta atividade é importante para que você entenda o funcionamento dos Flip-flops.


Etapa 3 – Flip-FlopsOrientações

� No momento não há orientações adicionais específica para esta etapa.

� Siga as orientação das etapas anteriores, os passos desta etapa descritos na própria ATPS, e as novas orientações que ainda poderão ser passadas nas próximas sessões de orientações com o professor.

ATPS – Circuitos digitaisEtapa 4 – Temporizadores

� Aula-tema: � Conceitos de Controle e Temporização. Análise e

Síntese de Circuitos Sequenciais. Dispositivos Básicos de Circuitos Sequenciais: Contadores.

� Esta atividade é importante para que você entenda o funcionamento dos temporizadores e circuitos sequenciais.


Etapa 4 – TemporizadoresOrientações

� No momento não há orientações adicionais específica para esta etapa.

� Siga as orientação das etapas anteriores, os passos desta etapa descritos na própria ATPS, e as novas orientações que ainda poderão ser passadas nas próximas sessões de orientações com o professor.

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