Publicação em Diário da República: Aviso n.º 3961/2023 - 29/03/2023
5 ECTS; 1º Ano, 1º Semestre, 60,0 TP , Cód. 62633.
Docente(s)
- Manuel Fernando Martins de Barros (1)(2)
- Ana Cristina Barata Pires Lopes (2)
(1) Docente Responsável
(2) Docente que lecciona
Pré-requisitos
Não aplicável
Objetivos
Compreender e utilizar as técnicas e os conceitos fundamentais mais utilizados no estudo dos Sistemas Lógicos Digitais. Desenvolver projetos de baixa e média complexidade de circuitos lógicos combinatórios e sequenciais. Utilizar circuitos integrados digitais de baixa e média escala de integração. Introdução às ferramentas CAD e às linguagens de descrição de hardware
Programa
1.Sistemas de numeração: base 10, base 2, base 8 e base 16; conversão entre bases de numeração; realização de operações aritméticas nas diferentes bases; códigos binários ponderados e não-ponderados - binário natural, BCD, complemento para 2, código Gray, código de 7 segmentos, ASCII.
2.Circuitos lógicos combinatórios: representação de funções lógicas; operadores lógicos (portas lógicas); tabelas de verdade, simbologia e diagramas lógicos; leis, teoremas e postulados da Álgebra de Boole; simplificação de funções lógicas combinatórias através da Álgebra de Boole e através de mapas de Karnaugh; projeto e implementação de circuitos lógicos combinatórios.
3.Circuitos combinatórios de média complexidade: multiplexers; demultiplexers e descodificadores; comparadores lógicos; circuitos aritméticos; conversores A/D; codificadores.
4.Tecnologia dos circuitos digitais e famílias lógicas: famílias lógicas TTL e CMOS; tempo de propagação, velocidade de operação e fator de mérito; "fan-out" e "fan-in"; saídas em "totem-pole", "open-colector" e "tri-state"; interface entre as famílias lógicas TTL e CMOS; deteção de falhas e pesquisa de erros em circuitos digitais.
5.Circuitos sequenciais: células de memória assíncronas ("latch") e síncronas ("flip-flop"); flip-flops do tipo D, T e J-K; diagramas temporais; máquinas de estados; análise e síntese de circuitos sequenciais síncronos; tabelas de excitação e de transição de estados, diagramas de estados e autocorreção.
6.Registos e contadores: registos de deslocamento; operações entre registos; contadores em anel e contadores de módulo 2N; contador de BCD.
7. Introdução às ferramentas CAD e às linguagens de descrição de hardware, Estudo da linguagem VHDL com uso da ferramentas VHDPlus.
Metodologia de avaliação
Testes ou exame final (50%) com classificação mínima de 8 valores; trabalhos de grupo ou laboratoriais (50%) com classificação mínima de 10 valores.
Bibliografia
- Barros, M. (0). Sebenta de Sistemas Digitais. Acedido em 15 de outubro de 2019 em https://doctrino.ipt.pt/course/view.php?id=3971
- Dias, M. (2010). Sistemas Digitais - Princípios e Prática. (Vol. 1). Lisboa: FCA
- Nunes, F. (0). Sistemas Lógicos - CTeSP-AI (apresentações das aulas, exercícios e guias de laboratório). Acedido em 20 de outubro de 2020 em https://doctrino.ipt.pt/course/view.php?id=3971
Método de Ensino
Aulas teórico-práticas para exposição da matéria teórica e para resolução de exercícios. Aulas de laboratório para a realização de trabalhos práticos laboratoriais.
Software utilizado nas aulas
Ferramentas gratuitas:
Logisim (http://www.cburch.com/logisim)
Simulador digital 095
VHDPlus (https://vhdplus.com)
Eagle (http://www.cadsoftusa.com)
LTSpice (http://www.linear.com/designtools/software/)
Outras Ferramentas que os alunos podem explorar (comerciais):
MultiSim (http://www.ni.com/multisim/pt/)
Proteus (http://www.labcenter.com/)
Aprovado em Conselho Técnico Cientifico: Aprovada na Ata nº 11/2023 de 13/12
Download da Ficha da Unidade Curricular (FUC)
