Roteiro de Aula 01
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1 Laboratório de Eletrônica Digital
Aula 01
Apresentação
da Disciplina e Ementa.
Prof. Otávio Gomes [email protected]
https://sites.google.com/a/ifmg.edu.br/otavio-gomes/
2 Laboratório de Eletrônica Digital
Ementa:
Circuitos Lógicos Combinacionais. Flip-flops e dispositivos correlatos.
Aritmética Digital: Operações e Circuitos. Contadores e Registradores.
Características das famílias de circuitos lógicos. Linguagem de
Descrição de Hardware (HDL).
3 Laboratório de Eletrônica Digital
Bibliografia Básica:
• TOCCI, Ronald; WIDMER, N. S. "Sistemas Digitais. Princípios e Aplicações". 11ª Edição.
Editora Prentice-Hall, 2011. ISBN: 9788576059226.
• PEDRONI Volnei A. "Eletrônica Digital Moderna e VHDL". 1ª Edição. Editora Campus,
2010. ISBN: 9788535234657.
• KARIM, Mohammad A.; CHEN, Xinghao. "Projeto Digital - Conceitos e Princípios Básicos".
1ª Edição. Editora LTC (Grupo Gen), 2009. ISBN: 9788521617150.
Bibliografia Complementar:
• D'AMORE, Roberto. "VHDL - Descrição e Síntese de Circuitos Digitais". 2ª Edição. Editora
LTC (Grupo Gen), 2012. ISBN: 9788521620549.
• GARCIA, Paulo Alves; MARTINI, Jose Sidnei Colombo. "Eletrônica Digital - Teoria e
Laboratório". 1ª Edição. Editora Érica, 2006. ISBN: 9788536501093.
• IDOETA, Ivan Valeije; CAPUANO, Francisco Gabriel. "Elementos de eletrônica digital". 40ª
Edição. Editora Érica, 2007. ISBN: 9788571940192.
• Vários autores. "Elementos de Lógica Programável com VHDL e DSP - Teoria & Prática".
1ª Edição. Editora Érica, 2011. ISBN: 9788536503127.
• SEDRA, Adel S.; SMITH, Kenneth C. "Microeletrônica". 5ª Edição. Editora Makron Books,
2007. ISBN: 9788576050223.
4 Laboratório de Eletrônica Digital
Avaliações:
Relatórios – 55 pontos
Avaliação – 45 pontos
Exame – 100 pontos
As datas serão definidas em sala de aula e publicadas na página da
disciplina:
sites.google.com/a/ifmg.edu.br/otavio-gomes/eletronica-digital---pratica
5 Laboratório de Eletrônica Digital
Horário de atendimento aos alunos:
Terças-feiras, das 15:50h às 17:45h.
Quintas-feiras, das 13:10h às 14:50h.
6 Laboratório de Eletrônica Digital
Atividades Pré-Laboratório
É responsabilidade do aluno se apresentar ao laboratório com o
roteiro que será utilizado.
O calendário referente aos laboratórios e os roteiros serão
disponibilizados no site da disciplina. Os roteiros estarão
disponíveis, no mínimo, 12 horas antes do horário programado
para a realização das atividades.
A falta do roteiro implicará na não-realização das atividades por
parte do aluno.
Não há a necessidade de que os roteiros sejam trazidos
impressos, tendo em vista que os arquivos digitais poderão ser
lidos nos computadores do laboratório.
7 Laboratório de Eletrônica Digital
Atividades em Laboratório (Roteiro)
O roteiro deverá ser utilizado como um guia para que o aluno
possa realizar as atividades requisitadas.
Ao finalizar a execução do roteiro os alunos deverão preencher
um relatório, que avaliará o desempenho dos mesmos nas
atividades propostas.
O relatório é individual e visa verificar o aprendizado e capacidade
de resolução de problemas dos alunos.
8 Laboratório de Eletrônica Digital
sites.google.com/a/ifmg.edu.br/otavio-gomes/eletronica-digital---pratica
9 Laboratório de Eletrônica Digital
http://www.labcenter.com/download
Proteus
10 Laboratório de Eletrônica Digital
PROTEUS é um software CAD (Computer Aided Design), composto de três módulos:
• ISIS (Intelligent Schematic Input System): é o módulo de captura de esquemas.
• VSM (Virtual System Modelling): é o módulo de simulação, incluindo PROSPICE.
• ARES (Advanced Routing Modelling): é o módulo para o projeto de circuitos impressos (PCB).
** PROSPICE é a versão SPICE incluida no software PROTEUS, desenvolvida na universidade de Berkeley, com extensões para simulação analógica e digital.
Proteus
11 Laboratório de Eletrônica Digital
Introdução ao ISIS
• O módulo ISIS é um programa que nos fornece uma área
de trabalho onde desenvolveremos nosso sistema e,
posteriormente, onde será realizada a simulação do
mesmo.
http://www.labcenter.com/download
12 Laboratório de Eletrônica Digital
Área de trabalho
Barra de título Barra de menus Barra de
Ferramentas
Barra de
Ferramentas
Barra de
Ferramentas
Área de
Trabalho
Componentes
Barra de status
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Menus
Atalho de
teclado
14 Laboratório de Eletrônica Digital
Ferramentas
Barra de
componentes
Barra de
Arquivo
Barra de
Visualização
Barra de
control de
simulação
Barra para
rotações
Várias
opções
15 Laboratório de Eletrônica Digital
Acesso aos componentes
16 Laboratório de Eletrônica Digital
Acesso aos componentes
17 Laboratório de Eletrônica Digital
Acesso aos componentes
18 Laboratório de Eletrônica Digital
Acesso aos componentes
19 Laboratório de Eletrônica Digital
Bibliotecas de dispositivos
20 Laboratório de Eletrônica Digital
Bibliotecas de dispositivos
21 Laboratório de Eletrônica Digital
Biblioteca de Dispositivos
Área de
Resultados
Visualização
prévia
Fabricantes
Sub-Categoria
Categorias em
ordem alfabética
Busca por palavra
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Categorias
• Há várias categorias para especificações similares:
Famílias
CMOS da
série 4000
Famílias TTL e
CMOS de alta
velocidade
Modelos para
simulação
Modelos para
simulação
Modelos reais
ECL
23 Laboratório de Eletrônica Digital
Subcategorias
• Para selecionar a categoria Simulator Primitives,
basta pressionar o mouse sobre ela:
• E para reduzir a busca, pressionamos o mouse na
sub-categoria Gates.
* Gates são portas lógicas (por exemplo: and, or).
24 Laboratório de Eletrônica Digital
Resultados
• A partir das ações anteriores são fornecidas 6
opções, neste exemplo.
25 Laboratório de Eletrônica Digital
Informação sobre os resultados
Nome do
dispositivo
Biblioteca do
dispositivo Descrição do
dispositivo
26 Laboratório de Eletrônica Digital
Visualização Prévia
Digital Primitive [AND-2]
27 Laboratório de Eletrônica Digital
Modelo Não-Simulável
28 Laboratório de Eletrônica Digital
Modelo Não-Simulável
29 Laboratório de Eletrônica Digital
Extração de componente
• Clicando duas vezes sobre AND, o dispositivo será
inserido na área DEVICES.
30 Laboratório de Eletrônica Digital
Extração de componente
• Clicando duas vezes sobre AND, o dispositivo será
inserido na área DEVICES.
31 Laboratório de Eletrônica Digital
Extração de componente
• Clicando duas vezes sobre AND, o dispositivo será
inserido na área DEVICES.
32 Laboratório de Eletrônica Digital
Extração de componente
• Clicando duas vezes sobre AND, o dispositivo será
inserido na área DEVICES.
33 Laboratório de Eletrônica Digital
Visualização Completa
• Uma vez que extraímos o componente, será possível
visualizá-lo clicando uma vez sobre ele dentro da área de
devices.
34 Laboratório de Eletrônica Digital
Inserção de componente
• Tendo selecionado o dispositivo, basta escolher
onde ele será posicionado na área de trabalho.
35 Laboratório de Eletrônica Digital
Seleção de componente
• Para seleccionar um componente basta clicar sobre
ele. O componente ficará destacado em vermelho.
36 Laboratório de Eletrônica Digital
Tirar a seleção do componente
• Para tirar a seleção de um componente basta clicar
com o botão direito do mouse em qualquer espaço
livre da área de trabalho. O componente voltará à
sua cor normal.
37 Laboratório de Eletrônica Digital
Apagar componente
• Para apagar um componente, basta clicar duas
vezes sobre ele com o botão direito do mouse.
• O primeiro click o seleciona e o segundo click o
apaga.
38 Laboratório de Eletrônica Digital
Prever a inserção
• Antes de inserir um elemento devemos verificar a
posição em que esse elemento ficará no sistema.
• Note que a saída da porta lógica está para a direita.
39 Laboratório de Eletrônica Digital
Prever a inserção
• Antes de inserir um elemento devemos verificar a
posição em que esse elemento ficará no sistema.
• Note que a saída da porta lógica está para a direita.
40 Laboratório de Eletrônica Digital
Girar antes de inserir
41 Laboratório de Eletrônica Digital
Girar antes de inserir
42 Laboratório de Eletrônica Digital
Girar antes de inserir
43 Laboratório de Eletrônica Digital
Girar antes de inserir
44 Laboratório de Eletrônica Digital
Girar antes de inserir
45 Laboratório de Eletrônica Digital
Refletir antes de inserir
46 Laboratório de Eletrônica Digital
Refletir antes de inserir
47 Laboratório de Eletrônica Digital
Refletir antes de inserir
48 Laboratório de Eletrônica Digital
Refletir antes de inserir
49 Laboratório de Eletrônica Digital
Refletir antes de inserir
50 Laboratório de Eletrônica Digital
Edição de componente
Com o componente selecionado.
Referência
Valor Texto
descritivo
51 Laboratório de Eletrônica Digital
• Clicando duas vezes com o botão direito do mouse
sobre o componente, será mostrada a tela de
edição.
Edição de componente
52 Laboratório de Eletrônica Digital
• Vamos colocar a referência sobre o componente.
• Para isso selecionamos o componente.
• Uma vez selecionado, clicamos sobre a referência U1 e a arrastamos para o lugar desejado.
Mover parâmetro
53 Laboratório de Eletrônica Digital
Inserir Terminais Ground e Power
54 Laboratório de Eletrônica Digital
Inserir Terminais Ground e Power
55 Laboratório de Eletrônica Digital
Inserir Terminais Ground e Power
56 Laboratório de Eletrônica Digital
1º Circuito a ser montado
57 Laboratório de Eletrônica Digital
Componentes do Circuito a ser montado
58 Laboratório de Eletrônica Digital
Componentes do Circuito a ser montado
59 Laboratório de Eletrônica Digital
Componentes do Circuito a ser montado
60 Laboratório de Eletrônica Digital
Circuito a ser montado
ground
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Iniciar Simulação
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Circuito em simulação - 00
63 Laboratório de Eletrônica Digital
Circuito em simulação - 01
64 Laboratório de Eletrônica Digital
Circuito em simulação - 02
65 Laboratório de Eletrônica Digital
Circuito em simulação - 03
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Sentido das correntes
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Sentido das correntes
68 Laboratório de Eletrônica Digital
Sentido das correntes
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Sentido das correntes
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2º Circuito a ser montado
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2º Circuito a ser montado
Os dispositivos abaixo se encontram em uma das seguintes
categorias: Simulator Primitives ou Modelling Primitives.
73 Laboratório de Eletrônica Digital
2º Circuito a ser montado
74 Laboratório de Eletrônica Digital
2º Circuito a ser montado
75 Laboratório de Eletrônica Digital
2º Circuito a ser montado