Circuitos Digitais - CI1068 (2020 - ere 2)

Ementa: Sistemas de numeração. Aritmética binária. Minimização e decomposição de funções booleanas. Circuitos combinacionais. Circuitos sequenciais. Máquinas de estados. Gasto energético e meio ambiente.

Objetivo: Fornecer ao aluno sólida base em Sistemas Digitais. Capacitá-lo a analisar e determinar o comportamento, bem como a projetar, sistemas digitais simples tais como unidades de lógica e aritmética. Introduzir a programação em assembly de um processador com 16 instruções e demonstrar a execução de programas neste processador.

Pré-requisito: não há.

Taxa de aprovação em semestres anteriores. Avaliação da disciplina efetuada na última semana de aulas de 2019-1.

Avaliação: listas de exercícios, trabalhos em laboratório, uma prova e um trabalho,
nota = Ex01 + ... + Ex25 + Lab1 + Lab2 + Prova + Trab.
As atividades consistirão de (i) 10 encontros virtuais para esclarecimento de dúvidas; (ii) 25 listas de exercícios [4/semana, 2pts/lista]; (iii) dois laboratórios de programação [5pts/lab]; (iv) uma prova [20pts]; e (v) um trabalho [20pts].

Horário dos encontros virtuais: 3as 13:30-14:30

Programa:

data  ref:      assunto:                            lista     vídeo  [v1.3-02nov2020]
-----------------------------------------------------------------------------.
03nov ---       apresentação do ambiente de trabalho
      1         organização de um computador        lista 01
      2.1-2.4   sistemas de numeração               lista 02
      2.4-2.5   representação de inteiros e frações lista 03
      3.1-3.2   bits, operações, tabela verdade     lista 04  bits_01
      3.1-3.2   álgebra e simplificação de funções  lista 05  bits_02
    
10    3.1-3.4   álgebra e simplificação (cont.)     lista 06
      3.5       soma de produtos, exemplos          lista 07  bits_03
      5.2.1     chaves e portas lógicas             lista 08  chaves
      4.1,4.2   circuitos combinacionais            lista 09  combin_01
      4.3       combinacionais (cont.)              lista 10

17    4.3.4     multiplexadores e seletores         lista 11  combin_02
      6.1-6.3   aritmética binária, soma, subtração lista 12  aritm_01,
      6.4,6.5   circ. somador, deslocamentos, ULA   lista 13  aritm_02, aritm_03
      7.1-7.3   estado, básculos, flip-flops        lista 14  basc_01

24    7.3.3,8.2 registradores, contadores           lista 15  basc_02, basc_03
      8.4       máquinas de estado                  lista 16  me_01
      8.4       máquinas de estado (cont.)          lista 17  me_02
      8.4       máquinas de estado (cont.)             
  
01dez 9.1.1     assembly: lógica e aritmética       lista 18  assem_00
      9.1.2     assembly: acessos à memória         lista 19  assem_01
      9.1.3-4   assembly: decisões e repetições     lista 20  assem_02
      feriado   laboratório 1
      9.1.5-6   assembly: funções                   lista 21  assem_03
      
08    9.1.5-6   assembly: funções (cont.)           lista 22
      9.1       laboratório 2                       lista 23
      9.2.1-9   processador: circuito de dados      trabalho  cpu_01
      9.2.10    processador: circuito de controle   lista 24
      9.3       processador: temporização           lista 25

15dez tudo      prova
16              apresentação do trabalho
17              apresentação do trabalho
18dez tudo      exame final

• Sistemas Digitais e Microprocessadores, R A Hexsel, a ser publicado, 2020, 2a ed.
• Sistemas Digitais e Microprocessadores, R A Hexsel, Ed. UFPR, 2012.
• Introduction to Computing Systems: From Bits and Gates to C and Beyond, Yale N Patt e Sanjay J Patel, 2003, 2a ed., McGraw-Hill.
• Contemporary Logic Design, Randy H Katz, Benjamin-Cummings, 1994, ISBN 080532703-7.

Provas de períodos anteriores: 19-1, 18-1.

Ferramentas:

• gerador de tabelas verdade completo
• gerador de tabelas verdade simples