Relatório Sistemas Digitais

1. Introdução

Nessa atividade objetivamos a aplicação pratica dos conhecimentos adquiridos em sala de aula para a criação de um encoder com 8 entradas digitais e saída binária de 4 bits (BCD).

A proposta era usar o circuito para o monitoramento do nível de um reservatório de agua, para isso, foi criada uma tabela verdade com as possíveis entradas, e saídas desejadas, em seguida, sintetizamos o circuito em uma placa de desenvolvimento baseada em uma FPGA Ciclone IV com o auxilio do QUARTUS II.

2. Fundamentação teórica

Para a criação da tabela verdade, assumimos que

todos os sensores estarão sempre em perfeito funcionamento

Para iniciar o projeto, foi criada a tabela verdade (figura 1) que contem os possíveis valores de entrada para 8 sensores digitais. Assumimos que o bit 1 representa o sensor ligado e que o circuito só funcionará caso todos os sensores estejam em perfeito funcionamento. A saída será um código binário (BCD) de 4 bits onde o pino Dn corresponde ao bit 2n. Em seguida, utilizando lógica booleana, a equação do circuito foi simplificada à seguinte forma:

D0 = A.H(B.C.D.E + D.E.F.G)

D1 = A.B.H(C.D.E.F + D.E.F.G)

D2 = H.D

D3 = A

3. Metodologia

Com o objetivo de testar a teoria, sintetizamos o circuito em uma FPGA utilizando um código em VHDL fornecido na apostila da cadeira. Usamos as chaves “HH” da placa de desenvolvimento para simular os sensores de entrada e os LEDs para mostrar a saída.

Para cumprir o desafio proposto, expandimos a tabela verdade para 15 entradas totalizando 16 (24) combinações diferentes e com isso não foi necessário alterar a quantidade de bits de saida. Para sintetizar o circuito foi preciso fazer algumas alterações no código como mudar o tamanho do vetor de entrada, inserir a nova tabela verdade além de acrescentar novos pinos de entrada

4. Analise

O experimento ocorreu sem problemas e nem imprevistos tanto para a atividade proposta quanto para o desafio. A validação se deu através da comparação entre os valores de entrada e saída da placa e a tabela verdade.

5. Conclusão

Para essa pratica, pudemos desenvolver conhecimento de simplificação de circuitos, sistema binário decimal, funcionamento e aplicação de um encoder, alem de conhecer mais o VHD