Circuitos Digitais I

Cap 1) Introdução Circuitos Digitais

• Introdução à disciplina / Sistemas de Numeração --> Intro_Digitais_1.pdf:

  Conceitos básicos. Sinais analógicos x digitais. Sistemas de numeração e conversão entre bases numéricas. Outros sistemas de codificação.

• Outros Sistemas de Codificação Binários --> outros_codigos_binarios.pdf

  Tabela ASCII; Código Gray e relação com Encoders Absolutos; Encoders Absolutos x Incrementais.

• Exercícios Conversão entre bases --> https://fpassold.github.io/Digitais_1/codigos/exe_sist_numeracao.html

• Exercícios (resolvidos) Sistemas de Codificação

Cap 2) Portas Lógicas Básicas

• Portas Lógicas Básicas - Intro --> Portas_Lógicas_Basicas.pdf:

  Portas NOT, AND, OR, NAND, NOR, XOR e NXOR;
  Exemplos deduzindo tabelas verdades, formas de onda, equações;
  desenhando primeiros circuitos digitais.
  

• Portas Lógicas Básicas - Intro (material com anotações) --> Portas_Lógicas_Basicas - cópia.pdf:

  xxxxxxxxxx
  Mesmo material de "Portas Lógicas Básicas" mas
  acrescentado de anotações realizadas durante a aula
  (resolução de alguns exemplos mostrados em slides)
  

• Portas Lógicas Básicas (Resumo) + Álgebra de Boole --> PortasLogicasBasicas.pdf:
• Simbologia ANSI/IEEE Std 91-1984 - Portas lógicas básicas --> IEEE_symbols.pdf

Cap 3) Álgebra de Boole

• Álgebra de Boole - Teoria --> Algebra_Boole.pdf + Algebra_Boole - editado.pdf:

  xxxxxxxxxx
  Obs.: 2 arquivos PDF's:
  O arquivo "Álgebra_Boole - editado".pdf corrige alguns
  erros e apresenta soluções de exercícios propostos no
  slide original "Álgebra_Boole.pdf".
  

• Material opcional (em espanhol): --> algebra_boole_suplementar.pdf

• Video recomendado --> https://www.youtube.com/watch?v=aYVz0l3ZMWc&authuser=1

• Lista de Exercícios (com respostas) --> exercicios2.pdf

Cap 4) Mapas de Karnaugh

4.1 Mapas de Karnaugh (Parte inicial: Parte 1/2);

4.2 Mapas de Karnaugh (agrupamentos possíves, + exemplos, mapas para 5 e 6 variáveis, DEC/Displays, Displays, condições dont´t care): Parte 2/2)

• Vídeo no YouTube: Mapas de Karnaugh

Cap 5) Funções Lógicas (ou Circuitos MSI)

5.1) Funções Lógicas --> circuitos_media_escala_integracao_pt_2.pdf (8,2 MB; 80 slides)

5.2) Pastilhas MSI (várias pastilhas com símbolos lógicos e tabelas verdade)

5.3) Avaliação (complementar) - Funções Lógicas

5.4) Exemplos:

• Video Youtube: exemplificando funcionamento de DEC 3/8;
• Exemplos de circuitos digitais usando pastilhas MSI: MUX e Comparador Magnitude (ou exemplos de uso de funções lógicas);
• Exemplo de efeito visual usando DEC 3/8;
• Exemplo de circuitos combinacionais: DEC´s especiais para Display 7-Segmentos (caracteres diferentes; "frases")
• Exemplo de circuito de Bargraph (velocímetro de bicicleta);
• Exemplo de uso de DEC com Pastilhas de Memória;
• Funcionamento de MUX de 4 canais de entrada (com animação);

5.5) Exercícios + Respostas + Erratas (algumas respostas).

• Exemplo de projeto de Decodificador para Display 7-segmentos usando FPGA (linguagem Verilog).

Cap 6) Aritmética Binária Digital

• Circuitos Aritméticos Binários (Arquivo PDF);

  • Exemplos de operações artiméticas binárias de números inteiros com sinal;

• Teoria ULA's (Arquivo PDF);

  • Exemplo de Projeto de ULA 4-bits 8-operacoes (pdf) (2016);

• Lista Exercícios 3a-prova (pdf) (com soluções).

Cap 7) Intro Arquitetura Computadores

• Intro Arquitetura Computadores (pdf)

• Sites sugeridos:

  • Arquitetura Von Neumann (e seu "gargalo"):

  • Arquitetura Harward;

  • Lei de Moore;

  • Novo chip para IA da IBM: North Pole;

    • Artigo na Scince e Nature: chip capaz de estocar informações (pesos sinápticos) de forma analógica usando "phasse-change memories" (não volátil).
    • Vídeo no YouTube (Anastasi In Tech).
    • Redes ResNet-50 (rede para reconhecimento fde imagens);
    • Rede YOLOv4 (rede para detecção de objetos).
    • Redes Transformer (rede recorrente; para modelos de linguagem (LLM's): ChatGPT);
    • O que é IA Generativa?.
    • Algoritmo de Strassen's para multiplicação de matrizes 2x2;
    • Novo Algoritmo (Google DeepMind) para multiplicação de matrizes (usando aprendizado reforçado): vídeo YouTube 1, video YouTube 2 (Quanta Magazine) e artigo na Nature;

Tutoriais: Software para Circuitos Digitais I:

• Tutorial para uso do LogiSim;
• Video YouTube: Uso do LogiSim
• Vídeo YouTube: Video Intro Usando Proteus 7.x (Win7) e 8.x (Win10)

Exercícios

• Exercícios 1a-Prova
• Exercícios sobre conversões entre bases numéricas [aula de 14.09.2021];
• Exercícios Mapas de Karnaugh: usando Mapas de Karnaugh envolvendo 3 variáveis:
• Exercícios 2a-Prova
• Exemplos de Operações Aritméticas Binárias;

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Fernando Passold, atualizado em 17.03.2011; 21/11/2023.