Eletrônica Digital: exercícios e questões de prova

Números binários, portas lógicas e álgebra booleana, mapas de Karnaugh, blocos combinacionais como multiplexadores, flip-flops, contadores e registradores de deslocamento, e a conversão entre sinais analógicos e digitais. As provas combinam cálculos manuais curtos com diagramas de circuitos e de tempo.

Pacote de revisão (PDF)Formulários, etapas dos métodos e exercícios com soluções completas, prontos para imprimir.

Tópicos desta disciplina

  1. Sistemas de numeraçãode binário e hexadecimal para decimal · complemento para dois · bits, intervalos e memóriacálculos
  2. Lógica digital: portas, mapas de Karnaugh e flip-flopsportas, tabelas-verdade e atrasos · álgebra booleana, mapas de Karnaugh e multiplexadores · condições irrelevantes, flip-flops e contadorescálculos
  3. Aquisição de dados e amostragemNyquist, LSB e taxas de dados · aliasing, bits e quadros UART · harmônicos, SQNR e projeto de sistemascálculos

Dicas de prova para Eletrônica Digital

  • Rotule o mapa de Karnaugh em código Gray (00, 01, 11, 10) antes de colocar um único 1.
  • Faça os grupos o maior possível e deixe-os dar a volta pelas bordas; use condições irrelevantes apenas quando ajudarem.
  • Em diagramas de tempo, leia cada entrada exatamente na borda ativa do clock e escreva Q após cada borda numa tabela.

Exemplos resolvidos

Sistemas de numeraçãoFácil
pesos das posições2256B16E1

Converta o número hexadecimal 0x2BE para decimal. Calcule N.

0x2BEA = 10 … F = 15

Calcule N

Mostrar dicas
  1. Em hexadecimal as posições valem 1, 16, 256, 4096 a partir da direita.
  2. Substitua as letras pelo seu valor (A = 10 … F = 15), multiplique pelo peso e some.
  3. 2 = 2, B = 11, E = 14.
Mostrar a resposta e a solução passo a passo

Sistemas de numeração posicionais: cada algarismo vale o seu valor vezes uma potência da base. Em binário as posições valem 1, 2, 4, 8, 16, …; em hexadecimal 1, 16, 256, …, com A–F para 10–15. No complemento para dois de 8 bits, o bit da esquerda vale −128 em vez de +128; é assim que se guardam os números negativos.

Multiplicar cada algarismo pelo seu peso

2·256 + 11·16 + 14·1 = 702

Resposta

0x2BE = 702
Lógica digital: portas, mapas de Karnaugh e flip-flopsMédia
ABCD00011110000111101111111

Neste mapa de Karnaugh exatamente um 1 não tem 1 vizinho, então permanece um grupo de uma célula (um mintermo completo de quatro literais) na forma SOP mínima. Os vizinhos através das bordas do mapa contam. Clique nessa célula.

F = Σm(0, 3, 4, 10, 13, 14, 15)
  1. 1AB = 00, CD = 00
  2. 2AB = 00, CD = 01
  3. 3AB = 00, CD = 11
  4. 4AB = 00, CD = 10
  5. 5AB = 01, CD = 00
  6. 6AB = 01, CD = 01
  7. 7AB = 01, CD = 11
  8. 8AB = 01, CD = 10
  9. 9AB = 11, CD = 00
  10. 10AB = 11, CD = 01
  11. 11AB = 11, CD = 11
  12. 12AB = 11, CD = 10
  13. 13AB = 10, CD = 00
  14. 14AB = 10, CD = 01
  15. 15AB = 10, CD = 11
  16. 16AB = 10, CD = 10
Mostrar dicas
  1. Células vizinhas diferem em exatamente uma variável.
  2. As colunas da extrema esquerda e da extrema direita são vizinhas, assim como as linhas de cima e de baixo.
  3. Verifique os quatro vizinhos (acima, abaixo, esquerda, direita, dando a volta) de cada 1.
Mostrar a resposta e a explicação

Mapas de Karnaugh: as células são ordenadas em código Gray (00, 01, 11, 10), de modo que células vizinhas, inclusive as que ficam nas bordas opostas, diferem em exatamente uma variável. Agrupe os 1s em retângulos de 1, 2, 4, 8 ou 16 células, o maior possível e o menor número possível, até que todo 1 esteja coberto. Cada grupo é um termo produto: as variáveis que permanecem constantes dentro dele. Um grupo de 2ᵏ células perde k variáveis. As condições irrelevantes (X) podem ser usadas para aumentar grupos, mas nunca precisam ser cobertas. Agrupar os 0s dá a forma POS mínima.

Vizinhos de cada 1

Um 1 com um 1 vizinho pode entrar em um grupo de dois ou mais.

m3: m2, m1, m7, m11 → 0
ABCD00011110000111101111111

O 1 isolado

m3 = A′B′CD → AB = 00, CD = 11

Resposta

AB = 00, CD = 11

Como a prática funciona

  • “Praticar esta disciplina” mistura exercícios de todos os seus tópicos, como numa prova de verdade.
  • Cada exercício tem valores novos, então você aprende o método em vez de decorar uma resposta.
  • Travou? Abra primeiro uma dica pequena, e a explicação completa só quando precisar.
  • Os exames simulados são cronometrados e não têm dicas; no final você recebe sua nota e uma revisão completa.

Calculadoras para esta disciplina

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