Sistemas Digitais

Objetivos

- Utilizar sistemas de numeração binária e aritmética binária.
- Derivar, manipular e simplificar funções booleanas.
- Concretizar funções booleanas com circuitos com portas lógicas simples.
- Compreender o funcionamento dos componentes fundamentais dos circuitos combinatórios.
- Compreender o funcionamento dos elementos básicos de memória, e utilizar registos e contadores.
- Especificar e sintetizar circuitos sequenciais síncronos.
- Compreender os conceitos básicos de sincronismo temporal e de análise de tempos de propagação.
- Projectar sistemas digitais de pequena complexidade utilizando componentes combinatórios e sequenciais.

Programa

Sistema de numeração binária, operações aritméticas, códigos decimais e alfanuméricos.
Circuitos lógicos: lógica binária e portas lógicas, álgebra de Boole, funções lógicas, formas de representação normalizadas,funções incompletamente especificadas, minimização algébrica e por mapas de Karnaugh, circuitos com portas NAND e NOR.
Elementos básicos de tecnologia: famílias lógicas, portas tri-state, tempos de propagação.
Circuitos combinatórios: codificadores, descodificadores, multiplexers, demultiplexers, comparadores, somadores e subtractores.
Circuitos sequenciais básicos: latches e flip-flops, análise temporal e sincronização temporal.
Registos e contadores: registos simples, registos de deslocamento, contadores, ligação e expansão de contadores.
Circuitos sequenciais síncronos: máquinas de Mealy e de Moore, diagramas e tabelas de estado, codificação de estados, sínteseclássica, métodos alternativos de síntese, minimização de estados.
Memórias: RAM, ROM e PROM.

Métodos de ensino

50% avaliação contínua; 50% avaliação não contínua

Bibliografia

- Digital Design: With an Introduction to the Verilog HDL, VHDL, and SystemVerilog, M. Morris Mano, Michael D. Ciletti, 2018,Pearson;
- Arquitectura de Computadores: dos Sistemas Digitais aos Microprocessadores, Guilherme Arroz, José Monteiro, Arlindo Oliveira,2019, ISTPress