Esta página é referente ao curso de Circuitos Lógicos. Ela apresenta a ementa, a bibliografia, o método de avaliação, as listas de exercícios, e o calendário da disciplina.
Esta página será atualizada ao longo da disciplina. Assim sendo, visite-a regularmente!
Caso você esteja inscrito(a) na disciplina, não esqueça de responder ao questionário aqui.
Segundo o SIGA, a ementa do curso é:
Sistemas de numeração. Funções lógicas. Álgebra de boole. Circuitos combinacionais. Topologia de circuitos combinacionais. A implementação de circuitos combinacionais via dispositivos programáveis. Projetos de circuitos combinacionais. Circuitos sequenciais síncronos. Técnicas de projeto de circuitos sequenciais síncronos. Máquinas de estado.
O curso seguirá a ementa do SIGA, com adaptações. Assim, teremos a seguinte ordem para os assuntos abordados:Usem o acervo da UFRJ a favor de vocês!
Não esqueçam de verificar a parte de links úteis desta página! Ela possui recursos importantes para o aprendizado.
Nota final = média(P1 + P2) x 0.5 + média(L1 + …. + Ln) x 0.2 + média(T1 + T2) x 0.3,
onde P1 e P2 são as provas teóricas, L1 ... Ln são as listas de exercício e T1 e T2 são os trabalhos práticos.
Atenção: as listas de exercícios serão publicadas ao longo do curso.
Lista 1. Entrega dia 22/08.
Lista 2. Entrega dia 24/08.
Lista 3. Entrega dia 31/08.
Lista 4. Entrega dia 12/09.
Lista 5. Entrega dia 19/09.
Lista 6. Entrega dia 25/10.
Lista 7. Entrega dia 06/11.
Lista 8. Entrega dia 15/11.
Lista 9. Entrega dia 27/11.
Lista 10. Entrega dia 06/12.
São diversas práticas de laboratório. As práticas não serão pontuadas, com exceção dos trabalhos práticos T1 e T2. Porém, a presença será cobrada em todas as práticas.
Os trabalhos práticos T1 e T2 devem ser entregues com um relatório, descrevendo brevemente as atividades realizadas. O projeto deve estar bem explicado. No caso de montagem de circuito, o funcionamento do circuito desenvolvido deve ser demonstrado; no caso de simulação, o arquivo com a simulação deve ser entregue. A demonstração de circuitos pode ser feita em um vídeo, enviado ao professor junto com o relatório.
Esta lista será acrescida de novas práticas ao longo do período.
Trabalho T1. Entrega dia 3 de outubro.
Trabalho T2. Entrega dia 16 de novembro.
A seguir, o calendário previsto para as aulas. Ele pode ser alterado a qualquer momento, sem aviso prévio.
O calendário será alterado para as provas e entregas de trabalho. Há duas provas regulares, uma prova final e uma prova de 2a chamada.
| Mês | Dia | Matéria | Slides |
|---|---|---|---|
| Agosto | 8 | Nada. | 0-Nada |
| 10 | Introdução. Desenvolvimento de sistemas. Motivação para álgebra de boole. Álbegra de Boole. Operadores not, and, or, e xor. | 1-Introdução | |
| 11 | Não haverá aula. Necessário mais aulas teóricas. | - | |
| 15 | Revisão de eletricidade. Semicondutores. Transistor bipolar de junção e MOSFET. Vídeo sugerido (há legendas automáticas em PT). | 2-Semicondutores | |
| 17 | Portas lógicas. Vídeo sugerido: Computer engineering for babies. | 3-Portas lógicas | |
| 18 | Prática 1 - Conhecendo o laboratório. Placa de ensaio (protoboard), CIs, resistores e LED's. Divisão dos grupos para o trabalho. | Prática 1 | |
| 22 | Transformação de expressões booleanas em circuitos. Simplificação por manipulação algébrica. Entrega da Lista 1. | 4-Simplificação algébrica | |
| 24 | Representação. Conversão decimal-binário. Hexadecimais. BCD. Números negativos. Outras formas de representação. Lista 2 | 5-Representação | |
| 25 | Prática 2 - Portas lógicas. | Prática 2 | |
| 29 | Falta de água devido a derramamento de detergente no sistema Guandu. Aulas suspensas pela reitoria. | Banho de espuma | |
| 31 | Circuitos comuns. Somador e a modularização. Multiplexador, demultiplexador e a comunicação. BCD - display de 7 segmentos. Lista 3 | 6-Circuitos | |
| Setembro | 1 | Prática 2 (continuação) - Portas lógicas | Prática 2 |
| 5 | Mapa de Karnaugh. | 7-Mapa de Karnaugh | |
| 7 | Não haverá aula. | - | |
| 8 | Não haverá aula. | - | |
| 12 | High-Z e Don't care. Universalidade NAND. Lista 4 | 8-Don't care, nand e High-Z | |
| 14 | Revisão. Lista 5 | Revisao | |
| 15 | Prática 3 - Portas lógicas (2). | Prática 3 | |
| 19 | Prova 1. | Prova 1 | |
| 21 | Memória ROM, RAM, SRAM, DRAM e Flash. | 9-Memória | |
| 22 | Não haverá aula. | - | |
| 26 | Introdução a latches e flip-flops. Latch tipo SR e sua evolução ao FF tipo SR. | 10-Latches | |
| 28 | Flip-flops: SR, D, JK e T. | 11-Flip-flops | |
| 29 | Montagem do trabalho T1. | Prática 3 | |
| Outubro | 3 | Contador assíncrono. Atrasos de FFs. | 12-Contador assíncrono |
| 5 | Máquinas de estado. | 13-Máquinas de estado | |
| 6 | Não haverá aula. | - | |
| 10 | Máquina de Mealy vs Máquina de Moore. | 14-Máquinas de estado 2 | |
| 12 | Não haverá aula. | - | |
| 13 | Não haverá aula. | - | |
| 17 | Método de projeto de circuitos sequenciais. | 15-Circuitos Sequenciais | |
| 19 | Lógica programável. FPGA. Paridade. Detecção de erros. | 16-FPGA | |
| 20 | Prática 4 - Latch SR. | Prática 4 | |
| 24 | Não haverá aula. | - | |
| 26 | Osciladores lógicos. Exercícios de máquinas de estado. | 18-Paridade | |
| 27 | Prática 4 - Latch SR (continuação). | Prática 4 | |
| 31 | Detecção de erros. Exercícios | 17-FPGA | |
| Novembro | 2 | Não haverá aula. | - |
| 3 | Prática 5 - Oscilador com porta lógica. | Prática 5 | |
| 7 | Exercícios. | 19-Exercícios 2 | |
| 9 | Revisão. | Revisao | |
| 10 | |||
| 14 | Entrega do trabalho prático 2. | Trabalho 2 | |
| 16 | |||
| 17 | |||
| 21 | - | ||
| 23 | P2. | - | |
| 24 | |||
| 28 | - | ||
| 30 | Vista de prova (P2) | ||
| Dezembro | 1 | ||
| 5 | PF. | - | |
| 7 | Prova de 2ª chamada (Não havendo solicitações por prova de 2ª chamada, não haverá prova de 2ª chamada). | - | |
| 8 | Vista da PF. | ||
| 12 | |||
| 14 | |||
| 15 | |||
| 19 | |||
| 21 | |||
| 22 |
Aqui estão reunidos circuitos mostrados em aula, simulados pela plataforma CircuitVerse.
Circuito de flip-flops. Presente na Lista 6.
Aqui estão reunidos links que podem ser úteis para estudantes da disciplina ao longo do curso.
Lista de softwares na wikipédia
Para saber se duas equações são equivalentes (e saber se a sua simplificação foi adequada), utilize um gerador de tabelas verdade.
Aqui estão reunidos links que não são essenciais para estudantes da disciplina ao longo do curso. Eles contém curiosidades e coisas divertidas que podem motivar estudantes do curso.
O canal Manual do Mundo tem uma série de vídeos sobre como funcionam os computadores. Eles são muito legais e misturam a história e a engenharia dos computadores. Os vídeos são rápidos e agradáveis, mas são feitos com a consultoria de gente que entende do assunto (gente da engenharia, da física e afins).
Um dos vídeos fala um pouco da história das portas lógicas e sobre a importância delas pros computadores. Selecionei esse pra colocar aqui pra vocês, mas recomendo a série inteira. Para a série inteira, basta encontrar a hashtag #SagaDosComputadores no youtube.
Num de seus episódios, a Ana Maria Braga resolveu ensinar seu público a usar um multímetro. Infelizmente, ela não se preocupou em aprender como usar um multímetro.
Livro que não consta da bibliografia do curso, mas algumas vezes parece que deveria constar.
O volume 2, para a segunda parte da matéria:
Durante a aula, falamos sobre o mapa de Karnaugh.
Existe extenso material sobre mapa de Karnaugh na internet. Selecionei um vídeo sobre o mapa de Karnaugh com 6 variáveis, para matar a curiosidade. Na prática, não é muito utilizado.
O clock é um pulso de sincronização. Na prática, é uma onda quadrada que pode ser gerada de várias formas.
Os geradores de clocks mais precisos utilizam cristais, para garantir uma oscilação bem estável. Porém, é possível utilizar a ideia de realimentação, aprendida em sala, para fazer um gerador de clock.
A saída de uma porta NOT é ligada com a própria entrada. Assim, uma subida do sinal de saída gera uma subida também no sinal de entrada. Porém, como temos uma porta inversora, a porta tende a fazer o sinal de saída descer. Se houver um atraso entre essas descidas e subidas, temos uma oscilação. No gif abaixo, foi utilizado um circuito RC (resistor + capacitor) para gerar esse atraso.
A Microchip Technologies é uma fabricante de semicondutores. A empresa mantém um canal de youtube explicando como funcionam as tecnologias produzidas pela empresa.
Escolhi um vídeo explicando a diferença entre a memória flash para a SuperFlash (patenteada pela empresa), mas diversos vídeos são interessantes.
Durante a aula, conversamos sobre como a soma é a única operação existente. A subtração de A - B é, na verdade, a soma de A com B negativo; a multiplicação de A × B é uma soma de A com A que ocorre B vezes. A divisão é A ÷ B é apenas uma subtração A - B que ocorre até que A se torne 0.
No vídeo vemos uma máquina de cálculo tentando fazer uma divisão por zero. Como A - 0 não diminui o valor de A, a máquina nunca chega em 0. Temos, então, um loop infinito.