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demorou, sofri, chorei, mas eu fiz

portas lógicas basicas.

multiplexador exercicio 3

Construí meu próprio decodificador de 3:8 porque nesse site não tem ele já feito, ou pelo menos eu não encontrei. Usei duas portas para (b'c) pois tem o caso do (a') e (a) que nesse caso como não entra nessa porta lógica, ele não pode alterar o resultado.

escolhi o mux porque é o mais adequado para barrar informações e selecionar sequencias de informações desejadas, que nesse caso, foi do bit menos significativo para o mais significativo, contendo um "barrador/selecionador" de 3 bits que realiza a seleção e mostra na saída o resultado do numero binário inserido na entrada.

Escolhi o mux por ser mais fácil de montar, como irei receber 8 bits em 4 entradas, apenas quadrupliquei o circuito da questão passada para se conectar a um mux de 4 bits. os mux's de 8 bits são controlados por 3 bits, e o mux de 4 é controlado por 2 bits. O circuito foi fácil de ser montado pois na aula gravada a professora deu um exemplo usando mux de 2 entradas.

Esse recebe todos os bits simultaneamente, após o primeiro clock, como entradas passadas diretamente para o armazenador, que irá mostrar o resultado da entrada. ou seja, é um circuito paralelo em que todos os bits de entrada são disponibilizados ao mesmo tempo em suas saídas logo após o 1° clock.

Neste circuito, a entrada é representada em apenas uma caixa de input que podemos mudar a cada clock. Como a saida do flip flop tipo d é a entrada do proximo flip flop, necessitamos de 8 clocks para que os 8 bits de entrada estejam em seus respectivos "bits de armazenamento", lembrando que do bit menos significativo para o mais significativo, ou seja, 8 clocks para o bit menos significativo chegar a saida Q7.

Obs: no circuitverse não há como modificar a frequencia, mas montei o circuito e anotei os resultados em cada flip flop para ficar claro que entendi o funcionamento do circuito.

O primeiro circuito ( montado com ff tipo T) recebe uma frequência inicial de 2Ghz(clock), a frequencia do primeiro é ligada de forma serial no segundo flip flop(Q1), e assim, consequentemente até o final do flip flop Q3( para o primeiro circuito). Como a frequencia é dividida pela metade da sua entrada inicial, a cada ff ela será dividida ao meio, ou seja, se temos 2Ghz de frequencia inicial, após 4 ff, nossa frequencia será 250 Mhz. Esse circuito é ligado com a entrada paralela nos flip flops, ou seja, no primeiro clock, todos os ff já receberão um dado de entrada, como temos 4 flip flops de entradas paralelas(o bit de entrada é o bit de saida), teremos 4 bits de saidas.

O segundo circuito (com ff tipo D) é montado de forma serial, ou seja, a entrada do primeiro, irá para a entrada do segundo, a diferença é que nesse circuito, sua frequencia é ligada nos dois ff de forma paralela, ou seja, sua frequencia é dividida ao meio, os dois ff recebem a mesma quantidade(125 Mhz). Outra observação importante do segundo circuito é que pode ser considerado um "contador" do primeiro circuito que funciona da seguinte forma: o primeiro clock aciona os dois circuitos, e após 16 clocks ( giro completo de bits do primeiro circuito) o segundo circuito receberá o segundo clock, ou seja, fora o clock inicial, o 2 circuito só será ativado após 16 clocks de entrada no primeiro circuito.

resumindo o que é pedido na questão: temos de contar os carros que saem e que retornam e mostrar a identificação de cada carro que passa pelo sistema de fotocelulas.

Vamos assumir que: 

-8 carros representados por bits( 1 para saindo/entrando, 0 para não saiu);

-não é possivel sair mais do que 8 carros/ entrar mais do que 8 carros/todos que sairam, voltam pela noite sem exceção;

-os carros saem na mesma sequencia(1...2..3..4..5...6..7...8);

-os carros voltam na mesma sequencia(1...2..3..4..5...6..7...8);

-os carros que não sairam pela manhã, na volta, retornarão como bit 1;

-o carro 1 é considerado o bit menos significativo e assim por consequente;

-x minutos é representado por um pulso de clock;

-o mesmo circuito é utilizado para mostrar as saidas na manhã e o retorno dos carros pela noite, essa transição é marcada pelo reset, após inserir os 8 bits da manhã, o reset é ativado e assim pode-se inserir os 8 bits da noite.

Nosso circuito funciona da seguinte maneira: a contagem dos carros é realizada pelo sistema de 8 ff tipo D ligados de forma serial e seu clock de forma paralela, do bit menos significativo para o mais significativo, ou seja, da porta Q0 para Q7. Dessa forma, quando o primeiro pulso de clock for realizado, entra 1 bit na porta Q0 e é mostrado no display de 7 seguimentos o numero 0, que é a identificação do primeiro carro, então temos(Q1 mostra 1 e significa carro 2, Q2 mostra 2 e significa carro 3, assim por consequente).

Para montar o display de 7 segmentos, foi montado um circuito com 4 ff tipo T que são utilizados para a contagem, eles são ligados de forma paralela mas seu clock é ligado de forma serial e como o display mostrava a contagem do 7 até o 0, coloquei portas inversoras(not) para que o resultado fosse crescente( de 0 para 7). Uma observação importante é que o mesmo clock é utilizado para o circuito de contagem e também o circuito de identificação, que foi construido a partir do mapa de karnaught( vai em anexo o mapa realizado).

Dessa maneira, os dois circuitos são alinhados, mostrando no display a identificação de qual carro está passando.

nesse circuito, a entrada E é representada pelo reset, enquanto ele não for 1, nada pode ser inserido nos ff. A saida é representada pelo S, que mostra se a chave inserida foi correta, 1 para correta e 0 para errada.

Após a chave E estar em 1, inserimos os bits de entrada que são 4. os flip flops são tipo D ligados de forma serial, com seu clock ligado de forma paralelo.

A chave de conferencia do carro está na parte debaixo, juntei as saidas dos ff com as entradas da chave de conferencia, se todos os 4 bits de conferencia forem iguais aos bits sequenciados nos ff, a chave final S será 1. Como os bits de entrada podem ser 1 e 0, eu precisava de uma porta que desse sempre positivo quando os resultados 0+0 e 1+1 fossem encontrados, então usei a porta xnor.

esse circuito foi feito com ff tipo d. Inicialmente colocamos o numero 1 no ff menos significativo pois ele sempre começa em 1.Como queremos representar os numeros, 1,2,4 e 8 na forma binária, realizamos a tabela de karnought e convertemos essa parte combinacional para os circuitos, já que a tabela de karnought representa a parte combinacional. Após ligarmos o clock, podemos zerar a entrada inicial colocada no ff Y0 e deixar ela em 0, pois se deixamos em 1, vai passar esse bit para o resto do sistema.

Então após colocar esse primeiro bit no ff y0, zeramos esse bit e acionamos o clock, a partir disso, nosso sistema irá mostrar apenas 1,2,4 e 8, ascendendo o led e mostrando qual número ele está representando.

o circuito foi feito com ff tipo t de entrada serial e clock paralelo. A partir do momento que vou adicionando minhas entradas, o detector de paridade vai me adicionar 1 bit nas saidas que necessitarem de bit 1 para terem um numero par de bit 1. Ou seja, se minha entrada é 0111, o verificador vai me retornar 1, tornando a saida 10111.

construimos 2 circuitos: um menor, que a questão pediu, com apenas um ff que retorna o bit de paridade par.

o segundo e mais completo, com 4 bits: o circuito foi feito com ff tipo t de entrada serial e clock paralelo. A partir do momento que vou adicionando minhas entradas, o detector de paridade vai me adicionar 1 bit nas saidas que necessitarem de bit 1 para terem um numero par de bit 1. Ou seja, se minha entrada é 0111, o verificador vai me retornar 1, tornando a saida 10111.

Esse recebe todos os bits simultaneamente, após o primeiro clock, como entradas passadas diretamente para o armazenador, que irá mostrar o resultado da entrada. ou seja, é um circuito paralelo em que todos os bits de entrada são disponibilizados ao mesmo tempo em suas saídas logo após o 1° clock.