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Intro

duçã

o ao

Pro

ject

o co

m S

iste

mas

Dig

itais

e M

icro

cont

rola

dore

sN

oçõe

s el

emen

tare

s de

ele

ctró

nica

dig

ital -

1

Conc

eitos

fund

amen

tais

•Or

ganiz

ação

:–

Analó

gico x

digit

al–

Repr

esen

tação

digit

al de

gran

deza

s ana

lógica

s–

Códig

os de

nume

raçã

o–

Aritm

ética

biná

ria–

Outro

s cód

igos (

Gray

, BCD

, ASC

II, UP

C)–

Funç

ões l

ógica

s elem

entar

es–

Álge

bra d

e Boo

leIn

trodu

ção

ao P

roje

cto

com

Sis

tem

as D

igita

is e

Mic

roco

ntro

lado

res

Noç

ões

elem

enta

res

de e

lect

róni

ca d

igita

l -2

Analó

gico

x di

gita

l•

A ge

nera

lidad

e das

gran

deza

s com

que n

os

confr

ontam

os sã

o de n

ature

za an

alógic

a (e.g

. tem

pera

tura,

humi

dade

, etc.

)•

As gr

ande

zas a

nalóg

icas v

ariam

de fo

rma c

ontín

ua,

ao pa

sso q

ue as

digit

ais va

riam

de fo

rma d

iscre

ta (co

mo va

ria a

altur

a a qu

e se e

ncon

tra um

a pes

soa

que s

obe u

ma ra

mpa o

u uma

esca

da?)

Intro

duçã

o ao

Pro

ject

o co

m S

iste

mas

Dig

itais

e M

icro

cont

rola

dore

sN

oçõe

s el

emen

tare

s de

ele

ctró

nica

dig

ital -

3

Vant

agen

s e d

esva

ntag

ens

do an

alógi

co e

digi

tal

•Ex

istem

vanta

gens

e de

svan

tagen

s em

conv

erter

um

a gra

ndez

a de a

nalóg

ico pa

ra di

gital:

–Um

a van

tagem

: sim

plific

a o tr

atame

nto da

gran

deza

co

nside

rada

(por

quê?

)–

Uma d

esva

ntage

m: pe

rde-

se in

forma

ção a

o rea

lizar

a co

nver

são (

porq

uê?)

Intro

duçã

o ao

Pro

ject

o co

m S

iste

mas

Dig

itais

e M

icro

cont

rola

dore

sN

oçõe

s el

emen

tare

s de

ele

ctró

nica

dig

ital -

4

Repr

esen

taçã

o di

gita

l de

gran

deza

s ana

lógi

cas

•A

quali

dade

da re

pres

entaç

ão di

gital

pren

de-se

com

dois

factor

es pr

incipa

is: nú

mero

de ní

veis

da

repr

esen

tação

disc

reta

e núm

ero d

e amo

stras

po

r unid

ade d

e tem

po

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Intro

duçã

o ao

Pro

ject

o co

m S

iste

mas

Dig

itais

e M

icro

cont

rola

dore

sN

oçõe

s el

emen

tare

s de

ele

ctró

nica

dig

ital -

5

Repr

esen

taçã

o di

gita

l de

imag

ens (

núm

ero

de p

ixels)

350

x 50

017

5 x

250

(met

ade)

70 x

100

(5 v

ezes

m

enos

)

35 x

50

(10

veze

s m

enos

)

Intro

duçã

o ao

Pro

ject

o co

m S

iste

mas

Dig

itais

e M

icro

cont

rola

dore

sN

oçõe

s el

emen

tare

s de

ele

ctró

nica

dig

ital -

6

Imag

ens (

núm

ero

de b

its

por p

ixel)

8 bi

ts

2 bi

ts

4 bi

ts

1 bi

ts

Intro

duçã

o ao

Pro

ject

o co

m S

iste

mas

Dig

itais

e M

icro

cont

rola

dore

sN

oçõe

s el

emen

tare

s de

ele

ctró

nica

dig

ital -

7

Sist

emas

pos

icion

ais d

e nu

mer

ação

•O

sistem

a dec

imal

é sist

ema p

osici

onal,

onde

cada

díg

ito re

pres

enta

o coe

ficien

te de

uma p

otênc

ia de

ba

se 10

(1.49

2 = 1x

103

+ 4x

102

+ 9x

101

+ 2x

100 )

•O

sistem

a rom

ano d

e num

eraç

ão ta

mbém

é po

sicion

al, m

as o

facto

de nã

o hav

er um

peso

as

socia

do a

cada

posiç

ão di

ficult

a as o

pera

ções

(qua

nto va

le MC

MLIX

+ X

LIV?)

Intro

duçã

o ao

Pro

ject

o co

m S

iste

mas

Dig

itais

e M

icro

cont

rola

dore

sN

oçõe

s el

emen

tare

s de

ele

ctró

nica

dig

ital -

8

O sis

tem

a bin

ário

•A

repr

esen

tação

de nú

mero

s em

binár

io se

gue a

s me

smas

regr

as da

repr

esen

tação

decim

al (ca

da

dígito

repr

esen

ta o c

oefic

iente

de um

a potê

ncia

de

base

2)•

Do m

esmo

mod

o que

a re

pres

entaç

ão de

cimal

usa

dez d

ígitos

(0 a

9), a

repr

esen

tação

biná

ria us

a dois

díg

itos (

0 e 1)

: 101

1101

0100

B

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duçã

o ao

Pro

ject

o co

m S

iste

mas

Dig

itais

e M

icro

cont

rola

dore

sN

oçõe

s el

emen

tare

s de

ele

ctró

nica

dig

ital -

9

Conv

ersã

o en

tre b

ases

•Sa

bend

o que

cada

dígit

o rep

rese

nta o

coefi

ciente

da

potên

cia as

socia

da à

base

de nu

mera

ção,

torna

-se

fácil a

conv

ersã

o entr

e bas

es:

–10

1110

1010

0 B: 1

x210

+ 0x

29+

1x28

+ 1x

27+

1x26

+ 0x

25

+ 1x

24+

0x23

+ 1x

22+

0x21

+ 0x

20D

–E

para

reali

zar a

conv

ersã

o inv

ersa

(de d

ecim

al pa

ra

binár

io)?

–E

se pr

etend

ermo

s con

verte

r de /

para

hexa

decim

al?

Intro

duçã

o ao

Pro

ject

o co

m S

iste

mas

Dig

itais

e M

icro

cont

rola

dore

sN

oçõe

s el

emen

tare

s de

ele

ctró

nica

dig

ital -

10

Aritm

ética

bin

ária

•As

quatr

o ope

raçõ

es bá

sicas

reali

zam-

se de

form

a se

melha

nte àq

uela

que j

á con

hece

mos d

o sist

ema

decim

al:

•E

se se

trata

sse d

e uma

mult

iplica

ção?

11

01

10

11

01

10

11

01

10

+

10

11

01

10

01

01

10

11

01

1

Intro

duçã

o ao

Pro

ject

o co

m S

iste

mas

Dig

itais

e M

icro

cont

rola

dore

sN

oçõe

s el

emen

tare

s de

ele

ctró

nica

dig

ital -

11

A re

pres

enta

ção

em

com

plem

ento

par

a 2•

A re

pres

entaç

ão em

comp

lemen

to pa

ra 2

facilit

a a

reali

zaçã

o de o

pera

ções

aritm

ética

s com

sina

l•

Para

obter

–X a

partir

de X

temo

s dua

s alte

rnati

vas:

–Co

mplem

entar

todo

s os b

its e

soma

r 1–

Lend

o da d

ireita

para

a es

quer

da, m

anter

o va

lor da

cada

bit

até s

e enc

ontra

r o pr

imeir

o 1 (in

clusiv

e); a

partir

daí,

comp

lemen

tar to

dos o

s bit

•Ex

perim

ente

reali

zar a

oper

ação

57 +

(-12

)In

trodu

ção

ao P

roje

cto

com

Sis

tem

as D

igita

is e

Mic

roco

ntro

lado

res

Noç

ões

elem

enta

res

de e

lect

róni

ca d

igita

l -12

Outro

s cód

igos

(Gra

y, BC

D,

ASCI

I, UPC

)•

Exist

em di

verso

s cód

igos b

inário

s, cri

ados

para

re

spon

der a

nece

ssida

des e

m div

erso

s dom

ínios

:–

Gray

: var

ia ap

enas

um bi

t de c

ada v

ez–

BCD:

facil

ita a

entra

da / s

aída d

e info

rmaç

ão, p

or

repr

esen

tar em

biná

rio ap

enas

os va

lores

decim

ais–

ASCI

I(Am

erica

nStan

dard

Cod

efor

Infor

matio

nInt

erch

ange

): pa

ra re

pres

entar

texto

–UP

C(U

niver

sal P

rodu

ctCo

de):

para

facil

itar a

eti

queta

gem

de pr

oduto

s

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Intro

duçã

o ao

Pro

ject

o co

m S

iste

mas

Dig

itais

e M

icro

cont

rola

dore

sN

oçõe

s el

emen

tare

s de

ele

ctró

nica

dig

ital -

13

Códi

go d

e Gra

y•

Cons

idere

-se o

uso d

e uma

régu

a co

m zo

nas t

rans

pare

ntes e

opac

as, p

ara c

odific

ar a

posiç

ão de

corre

nte de

um de

sloca

mento

linea

r•

O qu

e pod

erá s

uced

er se

os em

issor

es / r

ecep

tores

de

luz n

ão es

tiver

em ex

actam

ente

alinh

ados

?•

O có

digo d

e Gra

yelim

ina es

te pr

oblem

a, já

que o

s có

digos

cons

ecuti

vos d

ifere

m ap

enas

num

bit (q

ue

alter

açõe

s ter

iam lu

gar n

o des

enho

da ré

gua?

)

Emis

sor

de lu

z

Rece

ptor

Intro

duçã

o ao

Pro

ject

o co

m S

iste

mas

Dig

itais

e M

icro

cont

rola

dore

sN

oçõe

s el

emen

tare

s de

ele

ctró

nica

dig

ital -

14

BCD

(Bin

ary-

Code

dDe

cimal)

•A

entra

da / s

aída d

e dad

os nu

méric

os é

norm

almen

te fei

ta na

form

a dec

imal,

para

evita

r a ne

cess

idade

de

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erter

para

/ de b

inário

(e.g.

cons

idere

o ex

emplo

de

visu

aliza

rmos

uma c

ontag

em bi

nária

em 8

bits)

•O

códig

o BCD

usa q

uatro

bits

para

repr

esen

tar os

de

z dígi

tos de

cimais

(0 a

9)•

O qu

e dev

erá a

conte

cer s

e nes

tes qu

atro b

its

surg

irem

códig

os su

perio

res a

9?

Intro

duçã

o ao

Pro

ject

o co

m S

iste

mas

Dig

itais

e M

icro

cont

rola

dore

sN

oçõe

s el

emen

tare

s de

ele

ctró

nica

dig

ital -

15

ASCI

I (Am

erica

nSt

anda

rd

Code

for I

nf. In

terc

hang

e)

Intro

duçã

o ao

Pro

ject

o co

m S

iste

mas

Dig

itais

e M

icro

cont

rola

dore

sN

oçõe

s el

emen

tare

s de

ele

ctró

nica

dig

ital -

16

Códi

go d

e bar

ras U

PC

(Uni

vers

al Pr

oduc

tCod

e)•

Este

códig

o fac

ilita a

leitu

ra au

tomáti

ca (u

m las

er

distin

gue b

arra

s / es

paço

s e a

sua d

imen

são)

•A

codif

icaçã

o num

érica

é fei

ta da

segu

inte f

orma

:–

0= 3-

2-1-

1; 1=

2-2-

2-1;

2= 2-

1-2-

2; 3=

1-4-

1-1;

4= 1-

1-3-

2; 5=

1-2-

3-1;

6= 1-

1-1-

4; 7=

1-3-

1-2;

8= 1-

2-1-

3; 9=

3-1-

1-2

•Po

de ve

r uma

expli

caçã

o deta

lhada

em

http

://ele

ctro

nics

.how

stuf

fwor

ks.co

m/u

pc.h

tm

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Intro

duçã

o ao

Pro

ject

o co

m S

iste

mas

Dig

itais

e M

icro

cont

rola

dore

sN

oçõe

s el

emen

tare

s de

ele

ctró

nica

dig

ital -

17

Algu

mas

funç

ões l

ógica

s ele

men

tare

s

Font

e de

ene

rgia

Inte

rrup

tor

Inte

rrup

tor

Lâm

pada

Font

e de

ene

rgia

Inte

rrup

tor

Inte

rrup

tor

Lâm

pada

•Em

que c

ircun

stânc

ias ac

ende

a lâm

pada

, par

a cad

a um

dos c

ircuit

os ap

rese

ntado

s?

•Co

nside

rand

o que

exist

e um

sinal

de co

ntrolo

para

cada

inter

rupto

r (0:

aber

to; 1:

fech

ado)

cons

trua a

tabe

la qu

e rela

ciona

o esta

do da

lâmp

ada (

0: ap

agad

a; 1:

aces

a) co

m o d

os si

nais

de

contr

olo, e

m am

bos o

s cas

os

Intro

duçã

o ao

Pro

ject

o co

m S

iste

mas

Dig

itais

e M

icro

cont

rola

dore

sN

oçõe

s el

emen

tare

s de

ele

ctró

nica

dig

ital -

18

Álge

bra d

e Boo

le•

A ob

ra fu

ndam

ental

de G

eorg

eBo

ole(

1854

) crio

u o cá

lculo

prop

osici

onal,

que o

ferec

eum

a bas

e teó

rica p

ara o

pr

ojecto

de si

stema

s lóg

icos

(des

crito

em po

rmen

or em

rias o

bras

sobr

e “In

trodu

ctory

logic

desig

n”

Intro

duçã

o ao

Pro

ject

o co

m S

iste

mas

Dig

itais

e M

icro

cont

rola

dore

sN

oçõe

s el

emen

tare

s de

ele

ctró

nica

dig

ital -

19

Conc

lusã

o•

Este

prim

eiro c

onjun

to de

tran

spar

ência

s apr

esen

tou

as qu

estõe

s bás

icas r

elacio

nada

s com

a re

pres

entaç

ão di

gital

de gr

ande

zas e

com

o tra

tamen

to de

ste tip

o de i

nform

ação

Estam

os ag

ora e

m co

ndiçõ

es de

cons

idera

r em

maior

po

rmen

or as

funç

ões l

ógica

s elem

entar

es, p

ara a

pa

rtir da

í pen

sarm

os no

proje

cto de

siste

mas d

igitai

s ma

is co

mplex

os


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