Circuitos Combinacionais LogicosPedroni – Capıtulo 11

Prof. Odilson Tadeu Valle

Instituto Federal de Santa Catarina – IFSCCampus Sao Jose

odilson@ifsc.edu.br

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Conteudo programatico

1 Circuitos Combinacionais versus Circuitos Sequenciais

2 Codificadores e Decodificadores

3 Multiplexadores

4 Detector de Paridade

5 Portas com Histerese

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Conteudo programatico

1 Circuitos Combinacionais versus Circuitos Sequenciais

2 Codificadores e Decodificadores

3 Multiplexadores

4 Detector de Paridade

5 Portas com Histerese

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Circuitos Combinacionais versus Circuitos Sequenciais

Circuito combinacional: saıda depende exclusivamente de suas entradasatuais.

1 Circuitos logicos: portas, multiplexadores, de/codificadores de enderecoetc.

2 Circuitos aritmeticos: somadores, subtratores, multiplicadores e divisores.

Circuito sequencial: saıda depende de estados anteriores do sistema,portanto, sao necessarios elementos de memoria bem como um sinal declock para controlar a evolucao do sistema.

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Conteudo programatico

1 Circuitos Combinacionais versus Circuitos Sequenciais

2 Codificadores e Decodificadores

3 Multiplexadores

4 Detector de Paridade

5 Portas com Histerese

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Decodificador de Endereco

Um dos decodificadores mais comuns e o decodificador de endereco, poise empregado nos chips de memoria para ativar a palavra correspondenteao vetor de endereco recebido.

Converte uma entrada de N bits em uma saıda de 2N bits.

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Decodificador de Endereco

a) Tabela-verdade.b) Implementacao baseada em SOP.c) Implementacao CMOS.d) Implementacao pseudo-nMOS.e) Implementacao dinamica footed.

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Decodificador de Endereco com Enable

O circuito funciona como um decodificador comum enquanto ena = 1,mas torna todas as saıda baixas quando ena = 0. Posto de outro modo,ena ha/desabilita o circuito.

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Decodificadores de Endereco GrandesComo construir decodificadores de endereco grandes a partir dedecodificadores menores.Por exemplo, como construir um decodificador 4x16 (4 entradas, 16saıdas) a partir do decodificador 2x4 anterior?

Construir um decodificador 5x32 a partir do decodificador 2x4.

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Decodificadores de Endereco GrandesComo construir decodificadores de endereco grandes a partir dedecodificadores menores.Por exemplo, como construir um decodificador 4x16 (4 entradas, 16saıdas) a partir do decodificador 2x4 anterior?

Construir um decodificador 5x32 a partir do decodificador 2x4.

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Diagrama de tempo

Supondo que: tp INV = 1ns e tp AND = 2ns.

Perceba que, como ocorre nos circuitos reais, x1 e x0 nao mudamexatamente ao mesmo tempo.

Perceba tambem a ocorrencia de glitches, que normalmente saoaceitaveis nesse tipo de circuito.

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Codificador de Endereco

Um codificador de endereco faz exatamente o oposto do que faz umdecodificador de endereco, ou seja, converte uma entrada 2N bits, quecontem somente um bit dissimilar, em uma saıda de N bits queapresenta o endereco do bit dissimilar.

Analisar o circuito (c).

Outro exemplo de de/codificador e o que foi implementado emlaboratorio: BCD ⇒ SSD.

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1 Circuitos Combinacionais versus Circuitos Sequenciais

2 Codificadores e Decodificadores

3 Multiplexadores

4 Detector de Paridade

5 Portas com Histerese

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MultiplexadoresSao circuitos muito populares para manipulacao de dados.Agem como chaves que permitem alterar o roteamento dos dados, ouseja, um conjunto de dados em paralelo e serializado, atraves deamostras.

WDM Wavelength Division Multiplexing

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Multiplexadores baseados em NAND

Analisar o circuito (a) e fazer um diagrama de tempo.

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Multiplexadores Grandes: maior numero de linhas

Como construir um mux 2x3 (2 entradas com 3 bits cada), sendo quedispomos de muxes 2x1?

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Multiplexadores Grandes: maior numero de linhas

Como construir um mux 2x3 (2 entradas com 3 bits cada), sendo quedispomos de muxes 2x1?

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Multiplexadores Grandes: maior numero de linhas

Como construir um mux 4x1 (4 entradas com 1 bit cada), sendo quedispomos de muxes 2x1?

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Multiplexadores Grandes: maior numero de linhas

Como construir um mux 4x1 (4 entradas com 1 bit cada), sendo quedispomos de muxes 2x1?

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Diagramas de tempo

a) Repesentacao.

b) Resposta temporal idealizada.

c) Resposta temporal considerando o circuito apresentado. Sendo:tp data = 2ns, tp sel = 1ns

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1 Circuitos Combinacionais versus Circuitos Sequenciais

2 Codificadores e Decodificadores

3 Multiplexadores

4 Detector de Paridade

5 Portas com Histerese

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Detector de Paridade

Detecta se o numero de 1’s num vetor binario e par ou ımpar.

a) Tempo de propagacao linear, numero de camadas e N-1.

b) Implementacao com tempo de propagacao mais eficiente.

Analisar os circuitos.

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1 Circuitos Combinacionais versus Circuitos Sequenciais

2 Codificadores e Decodificadores

3 Multiplexadores

4 Detector de Paridade

5 Portas com Histerese

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Portas com Histerese (Schmitt Triggers)Circuito nao completamente digital.Tem por objetivo reduzir o efeito de ruıdo nas entradas de CIs digitaismodernos.E um buffer nao inversor ou inversor que funciona com alguma histerese.

b) VTR2 > VTR1. Quando VIN e baixa, deve crescer acima de VTR2 para ochaveamento da saıda e vice-versa.

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