Sistemas Digitais

Materiais e Notas de Aula

Os materiais estão apresentados na ordem típica encontrada em disciplinas de Sistemas Digitais.

Introdução e Circuitos Combinacionais

Os materiais deste item são voltados para cursos de Computação, ou Técnicos e Engenharias em uma abordagem anterior à Eletrônica Analógica.

• Curso de Sistemas Digitais I - Circuitos Combinacionais - Introdução aos Sistemas Digitais, projeto de circuitos combinacionais e aplicações: codificadores, decodificadores, multiplexadores (mux),  demultiplexadores (demux) e circuitos aritméticos.

• Apresentação sobre Mapas de Karnaugh e ferramenta Mapa de Karnaugh Online.

• Estudo Dirigido - Portas XOR e XNOR de 3 Entradas.

• Decodificador BCD - 7 Segmentos - exemplo de projeto de decodificador. Introduz o conceito de "don't care" no projeto de circuitos combinacionais.

  • Aproveite e faça também o exercício Decodificador para Display de Dado Eletrônico.

• Cuidados ao utilizar software de simplificação de circuitos.

• Portas lógicas com transistores.

• Tabelas Resumo de Portas Lógicas e Flip-Flops.

Se o seu curso de Sistemas Digitais inclui Sistemas de Numeração (decimal, binário, hexadecimal, conversões, etc.), consulte a seção correspondente em Arquitetura de Computadores.

Circuitos Sequenciais

O material deste item é voltado para cursos de Computação, ou Técnicos e Engenharias em uma abordagem anterior à Eletrônica Analógica.

• • Nota de aula sobre clock.

• Projeto de Máquinas de Estados e Contadores Síncronos.

  • Projeto de Máquinas de Estados e Contadores Síncronos - Comparando Flip-Flops JK, D e T.

• Tabelas Resumo de Portas Lógicas e Flip-Flops.

Microcontroladores e Sistemas Embarcados

• Veja também a seção Computação em Nuvem - IoT - Ambientes Inteligentes.

• Desenvolvimento de Projetos Utilizando Microcontroladores.

  • A série "pontos chave na prototipação de dispositivos embarcados" do site Embarcados também é uma leitura recomendada, juntamente com os e-books que eles disponibilizam.

• Sistemas Operacionais de Tempo Real em Microcontroladores.

• Procurando um simulador para Arduino, Node MCU, ESP 32, PIC, etc.? Veja a seção correspondente nos Simuladores e outros recursos online e offline.

• Repositório sobre Arduino e ESP32 no GitHub deste professor: https://github.com/filippovf/Exemplos_Arduino_ESP.

• Consulte também a seção correspondente em Sites Úteis - Sistemas Digitais.

Lógica Reconfigurável - PLD, FPGA, VHDL...

O material deste item é voltado para cursos de Engenharias em disciplinas de Sistemas Digitais Reconfiguráveis ou similares, trabalhando com linguagens de descrição de hardware (HDL) como VHDL ou Verilog.

• • Uma boa contextualização do tema pode ser obtida no vídeo Intel Architecture All Access: Modern FPGA Architecture.

  • Metodologia de Projeto de Sistemas Reconfiguráveis.

• Led pisca-pisca em VHDL: exemplo de divisor de clock. O "hello world" da lógica reconfigurável.

• Há alguns exemplos de código VHDL e também documentação sobre o Kit FPGA Easy no GitHub do professor.

• Simulação. Os roteiros mostram a ferramenta Xilinx ISE, já superada, mas a descrição técnica sobre os testbenches e a descrição dos estímulos continua válida:

  • Roteiro para Simulação em VHDL - Parte I - Descrição do sinal de clock no testbench (versão para download/impressão).

  • Roteiro para Simulação em VHDL - Parte II - Descrição de uma tabela verdade para circuitos combinacionais no testbench (versão para download/impressão).

  • Simulação de circuitos descritos em VHDL com Quartus Prime e ModelSim (▶ vídeo no YouTube)

• Caso você, ou sua escola, ainda possuam algum kit de desenvolvimento Xilinx com famílias (muito) antigas como a Spartan 3E, podem achar útil o Tutorial para Instalação do Xilinx ISE Webpack. Para Linux é possível fazer a instalação normalmente. Para Windows 10 e 11 é necessário  baixar a máquina virtual. 

• Consulte também a seção correspondente em sites úteis e os livros da bibliografia  onde há as indicações das HDLs suportadas.