Disciplina detalhes

Detalhes do curso

Conhecimentos de Base Recomendados

Conhecimentos básicos de electricidade.
Objetivos

Ao nível teórico, esta disciplina pretende dotar os alunos com os conhecimentos fundamentais de sistemas digitais bem como do seu controlo através de máquinas de estados síncronas.
Ao nível prático, pretende-se que os alunos se familiarizem com o software de desenho e simulação de circuitos digitais e complementarmente conheçam os componentes digitais TTL e CMOS mais comuns. Pretende-se, também, que desenvolvam capacidades de síntese e análise de circuitos (especialmente para detecção e correcção de erros e avarias). Esta disciplina tem por objectivo, ainda, a iniciação dos alunos ao desenvolvimento autónomo de projectos.
Métodos de Ensino

Aulas teórico-práticas:
Nestas são leccionados conceitos básicos de cada um dos temas do programa. São desenvolvidos exemplos ilustrativos das diversas matérias e executam-se exercícios de aplicação com o fim de consolidar a metodologia adequada às diversas situações.
Aulas laboratoriais:
Nas aulas laboratoriais o aluno executa trabalhos de grupo com aplicação dos conhecimentos adquiridos nas aulas teórico-práticas. Uma parte das aulas de laboratório destina-se ao desenvolvimento de um projecto em que se pretende utilizar uma das técnicas de controlo aprendidas.
Trabalho autónomo:
Fora das aulas presenciais compete ao aluno realizar actividades para consolidação dos conhecimentos adquiridos incluindo: preparação prévia dos trabalhos de laboratório, elaboração dos relatórios desses trabalhos, resolução de exercícios, participação em fóruns de discussão e esclarecimento de dúvidas, consulta de materiais complementares e realização de micro-testes.
Estágio(s)

Não
Programa

Funções lógicas: Variáveis e Funções Lógicas; Operadores Lógicos; Representação de Funções Lógicas; Álgebra de Boole; Circuitos com Portas NAND, NOR e AOI; Formatos Normalizados.
Optimização de Funções lógicas: Manipulação Algébrica; Mapas de Karnaugh; Funções com Especificação Incompleta; Método Tabular de Quine-McCluskey.
Códigos e Aritmética Binária: Bases de Numeração; Representação Binária de Números com Sinal; Soma e Subtracção Binárias; Códigos Binários.
Circuitos Combinatórios Básicos: Codificadores, Descodificadores e Transcodificadores; Multiplexers e Demultiplexers; Somadores; Comparadores.
Circuitos Sequenciais Básicos: Latch Estático e Latch Dinâmico; Flip-Flop Master-Slave; Flip-Flops JK Master Slave e Edge-Triggered; Flip-flops D e T; Caracterização Temporal.
Registos e Contadores: Registos e Transferência de Dados Entre Registos; Registos de Deslocamento; Contadores em Anel; Contadores Binários Síncronos; Contadores Assíncronos; Caracterização Temporal.
Circuitos Sequenciais Síncronos: Máquinas de Estados de Moore; Máquinas de Estados de Mealy; Eliminação de Estados Redundantes; Realizações Directas por Registo de Deslocamento; Realizações Directas por Contadores.
Demonstração de conteúdos

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Demonstração da metodologia

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Docente(s) responsável(eis)

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Bibliografia

GUILHERME ARROZ, JOSÉ MONTEIRO, ARLINDO OLIVEIRA; ARQUITECTURA DE COMPUTADORES: DOS SISTEMAS DIGITAIS AOS MICROPROCESSADORES, ISTPress, 2020. ISBN: 978-972-8469-54-2 (http://istpress.tecnico.ulisboa.pt/en/node/236)
Stephen Brown, Zvonko Vranesic; Fundamentals of Digital Logic with Verilog Design, McGraw Hill, 2014. ISBN: 9780073380544 (https://www.mheducation.com/highered/product/fundamentals-digital-logic-verilog-design-brown-vranesic/M9780073380544.html)
Morgado Dias; SISTEMAS DIGITAIS - PRINCÍPIOS E PRÁTICA, FCA, 2013. ISBN: 978-972-722-700-6 (https://www.fca.pt/pt/catalogo/informatica/hardware-arquitetura-de-computadores/sistemas-digitais/)