SD-10

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SISTEMAS DIGITAIS 
CIRCUITOS COMBINACIONAIS
Universidade Federal de Goiás
Instituto de Informática
Curso de Ciência da Computação
Profa. Karina Rocha G. da Silva
karinarg@eee.ufg.br
http://sites.google.com/site/karinarg
Agradecimentos à Pearson Education pela disponibilização das figuras do livro: Sistemas Digitais princípios e 
aplicações
Latch com portas NOR
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Latch com portas NOR
� SET = RESET = 0: Repouso
� SET = 1, RESET = 0: Q=1
� SET = 0, RESET = 1: Q=0
� SET = 1, RESET = 1: INVÁLIDA
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� SET = 1, RESET = 1: INVÁLIDA
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Latch com portas NOR
� Considere Q=0 inicialmente e determine a forma 
de onda par um latch NOR
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Latch com portas NOR
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Estado do FF quando energizado
� Quando o circuito é energizado não é possível 
prever o estado inicial do FF se SET e RESET 
estiverem inativas
� NAND : S = R = 1
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Não dá para prever a
Saída no estado inicial NAND : S = R = 1
� NOR: S = R = 1
� Existem chances iguais de Q ser 0 ou 1
� Depende de fatores internos
� Para garantir um valor deve-se aplicar um pulso na 
entrada apropriada
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Saída no estado inicial 
Pulsos digitais
� Situação: passagem do sinal do estado inativo para 
o estado ativo
� Sinal volta ao estado inativo
� Sinais: denominados de pulsos
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� Sinais: denominados de pulsos
� Um pulso que executa a função quando o nível está 
alto é chamado de pulso positivo
� Um pulso que executa a função quando o nível está 
baixo é chamado de pulso negativo
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Pulsos digitais
� No sistema real leva tempo para que a forma de 
onda varie de um nível para o outro
� Tempo de transição: tempo de subida (tr– rise time) e 
tempo de descida (tf – fall time)
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f
� A transição no início do pulso é chamada de borda de 
subida 
� A transição no final do pulso é chamada de borda de 
descida
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Pulsos digitais
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Sinais de clock e FF com clock
� Sistemas digitais
� Síncronos
� Assíncronos
� Sistemas assíncronos
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� Sistemas assíncronos
� Podem mudar o seu estado sempre que uma ou mais 
entradas mudarem de estado
� Sistemas síncronos
� Somente muda a saída quando o sinal de clock 
determina
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Sinais de clock e FF com clock
� Clock
� Trem de pulsos retangulares com onda quadrada
� Sinal de clock distribuído por todas as partes do 
sistema
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Sinais de clock e FF com clock
� Maioria dos sistemas digitais são síncronos
� A velocidade com que o sistema digital funciona 
depende da freqüência com que ocorrem os ciclos 
de clock
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de clock
� Um ciclo de clock:
� borda de subida até a outra borda de subida
� borda de descida até a outra borda de descida
� Tempo para completar um ciclo
� Período (T)
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Sinais de clock e FF com clock
� Velocidade
� Número de ciclos de clock em um segundo 
(ciclos/segundo) ou Frequencia (F) do clock
� Unidade padrão da frequencia é hertz (1Hz) = 
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1ciclo/segundo
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Flip-flops com clock
� Principais características:
� Entrada de clock denominada: CLK, CK ou CP
� Na maioria dos FF com clock a entrada é disparada 
por borda
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� Indicado por um triangulo na entrada do CLK
� Latches são disparados por níveis
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Flip-flops com clock
� FF com clock possuem uma ou mais entrada de 
contole
� Essas entradas só possuem efeito sob a saída quando 
uma transição do clock ocorra
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� Entradas de controle síncronas
� Elas determina o que ocorrerá com as saídas
� A entrada clock determina quando as saídas são 
alteradas
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Tempos de setup e hold
� Dois parâmetros devem ser observados para que 
um FF responda de forma confiável às entradas de 
controle em uma transição ativa do clock
� Tempo de setup (ts)
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Tempo de setup (ts)
� Tempo de Hold (th)
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Tempos de setup e hold
� Tempo de setup
� Intervalo de tempo que precede imediatamente a 
transição ativa do sinal de clock
� A entrada de controle tem que ser mantida no nível 
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adequado
�Os fabricantes mantêm um tempo de setup mínimo
� Se esse tempo não for respeitado o FF pode não 
responder de forma confiável
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Tempos de setup e hold
� Tempo de Hold
� Intervalo que segue imediatamente após a transição 
ativa do clock
� A entrada de controle tem que permanecer no nível 
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adequado
� Fabricantes determinam valor mínimo
� Se valor mínimo não for respeitado, o FF será não será 
disparado de forma confiável
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Tempos de setup e hold
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Flip-flop S-R com clock
� FF pode mudar de estado apenas quando o sinal 
aplicado na entrada do clock realizar uma 
transição de zero para 1
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Flip-flop S-R com clock
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