Analisador lógico de sistemas digitais.

A N A L I S A D O R L Ó G I C O D E S I S T E M A S D I G I T A I S P O R M A R I A L U C E N E I D E M O T A R E V O R E D O T E S E D E M E S T R A D O : A p r e s e n t a d a a C o o r d e n a ç ã o d o s P r o g r a m a s d e P ó s - G r a d u a ç ã o e P e s q u i s a d o C e n t r o d e C i ê n c i a s e T e c n o l o g i a da U n i v e r s i d a d e F e d e r a l da P a r a T b a , e m c u m p r i m e n t o ã s e x i g ê n c i a s pa ra o b t e n ç ã o d o G r a u d e M e s t r e e m C i ê n c i a s . O R I E N T A D O R : P r o f . W i l l i a m L l o y d B r a n d t C a m p i n a G r a n d e , d e z e m b r o de 1 9 7 8 .

A G R A D E C I M E N T O S

- Ao D r . W i l l i a m L l o y d B r a n d t , p r o f e s s o r do C e n t r o de C i ê n c i a s e T e c n o l o g i a da U n i v e r s i d a d e F e d e r a l da Pa-r a í b a , p o Pa-r s u a a j u d a v a l i o s a na o Pa-r i e n t a ç ã o , d e s e n v o l v i m e n t o e c o r r e ç ã o d e s t e t r a b a l h o . - Ao p r o f e s s o r M i s a e l E l i a s de M o r a i s p o r sua c o 1 a b o r a ç ã o . - Aos f u n c i o n á r i o s d e s t e C e n t r o .

R E S U M O

E s t e t r a b a l h o c o n s i s t e no p r o j e t o e m o n t a g e m de urn A n a l i s a d o r L ó g i c o de Tempo, de 8 c a n a i s , com c a p a c i d a d e de 2048 b i t s de i n f o r m a ç ã o e d o i s t i p o s de e n t r a d a s : TTL e CMOS.

A f i n a l i d a d e d e s t e A n a l i s a d o r é t e s t a r s i s t e mas d i g i t a i s , s e n d o g a t i l h a d o na e n t r a d a p o r q u a l q u e r e s t a d o do s i s t e m a , a e s c o l h a do u s u á r i o , q u e se d e s e j a t o m a r como r e f e r ê n c i a na a n a l i s e .

A B S T R A C T

T h i s p r o j e c t c o n s i s t s o f t h e d e s i g n and c o n s -t r u c -t i o n o f an 8 - c h a n n e l L o g i c A n a l y z e r , w i -t h -t i m i n g d i a g r a m o u t p u t f o r d i s p l a y on a c o n v e n t i o n a l l a b o r a t o r y o s c i l l o s c o p e . l t

a c c e p t s e i t h e r TTL o r CMOS i n p u t , and has a memory o f 2048 b i t s .

The p u r p o s e o f t h i s A n a l y z e r i s t h e t e s t i n g of d i g i t a l s i s t e r n s . I t has a t r i g g e r w o r d , u s e r s e l e c t e d , t o s e r v e as a r e f e r e n c e s t a t e i n t h i s t e s t i n g .

LISTA DE FIGURAS

FIGURAS PAGINA Fi-g . 2 1 - D i a g r a m a de B l o c o s do S i s t e m a P r o p o s t o 1 3 F i g . J ! - Esquema G e r a l S i m p l i f i c a d o 25 F i g. 3 2 - A d a p t a ç ã c p a r a E s c o l h a do Nível de En-t r a d a 26 F i g . 3 3 - C o m p a r a d o r D i g i t a l de P a l a v r a e Chaves de P a l a v r a p a r a um C a n a l 27 F i g . 3 4 C o n t a d o r P r o g r a m á v e l e C i r c u i t o s A d i -c i o n a i s p a r a o C o n t r o l e do R/W 29 F i g . 3 5 - C i r c u i t o de P u l s o de S i n c r o n i s m o 30 F i g . 4 1 - C o n v e r s o r D/A P r o j e t a d o 42 F i g . 4 2 - S a í d a do C o n v e r s o r D/A 43 F i g . 4 3 - M u l t i p l e x a d o r , C o n t a d o r de M u l t i p l e x a d o r e C o n v e r s o r D/A 43 F i g . 4 4 - C i r c u i t o de P a g i n a ç ã o 45 F i g . 4 5 - C i r c u i t o p a r a I n t e n s i f i c a r o " G a t i l h o " 46 F i g . 4 6 - C i r c u i t o p a r a G e r a r o "CLOCK" do S i s t e m a 47 F i g . 5 1 - T o d o s os C a n a i s com a mesma I n f o r m a ç ã o 54 F i g . 5 2 - Cada C a n a l l i g a d o a c a d a S a í d a de um Con-t a d o r B i n á r i o de 8 b i Con-t s 54 F i g . 5 3 - F o t o g r a f i a s da M o n t a g e m 55 F i g . A 1 - M u l t i p l e x a d o r de 4 B i t s 67 F i g • A 2 - S í m b o l o do M u l t i p l e x a d o r de 8 B i t s 67 F i g . A 3 - C o r r e s p o n d ê n c i a e n t r e as V a r i á v e i s de Mui t i p l e x e as V a r i á v e i s de S e l e ç ã o 6 8 v i

V I 1

FIGURAS PAGINA

F i g . A.4 - ( A ) L a t c h com G a t e NOR 68 ( B ) L a t c h com G a t e NAND 68 F i g . A.5 - ( A ) L a t c h com NAND e I n v e r s o r e s 6 8

( B ) S í m b o l o do L a t c h 6 8 F i g . A.6 - Esquema do F l i p - F l o p M a s t e r - S l a v e 69 F i g . A.7 - ( A ) F l i p - F l o p RS 69 (B) S í m b o l o L Õ g i c o 69 , F i g . A.8 - ( A ) F l i p - F l o p JK M a s t e r - S l a v e 71 (B) S í m b o l o L ó g i c o 71 F i g . A.9 ( A ) F l i p F l o p D I m p l e m e n t a d o com F l i p -F l o p RS 72 (B) F l i p F l o p D I m p l e m e n t a d o com F l i p -F l o p JK 72 (C) S í m b o l o L ó g i c o p a r a o F l i p - F l o p D 72 F i g . A.10 - ( A ) F l i p - F l o p T f e i t o com F l i p - F l o p JK 72 ( B ) F l i p - F l o p T f e i t o com F l i p - F l o p RS 72 (C) S í m b o l o L ó g i c o 72 F i g . A . 1 1 - C o n t a d o r e s M ó d u l o 2 83 F i g . A.12 - C o n t a d o r B i n á r i o " D o w n - C o u n t e r " 83 F i g . A.13 - C o n t a d o r B i n á r i o " V a i um S i m u l t â n e o " 84 F i g . A.14 - C o n t a d o r B i n á r i o R e v e r s í v e l , M ó d u l o 1 6 , " V a i um S i m u l t â n e o " 85 F i g . A.15 - C o n t a d o r B i n á r i o " V a i um S i m u l t â n e o " , M ó d u l o 5 86 F i g . A.16 - C o n v e r s o r D/A B á s i c o 86

F i g . A.17 C o n v e r s o r D/A com g a t e s l ó g i c o s i n d i v i

v m

PAGINA

C o n v e r s o r D/A de 5 B i t s com i n v e r s o r e s

C o l e t o r - A b e r t o como Chaves 87 ( A ) C o n v e r s o r D/A com Chaves I d e a i s 88

( B ) SaTda do C i r c u i t o ( A ) 88

U N I V E R S I D A D E FEDERA, „

LISTA DE TABELAS

TABELAS PAGINA Tab. 3 . 1 - T a b e l a V e r d a d e da M e m ó r i a 26 Tab . 3 . 2 - F u n c i o n a m e n t o do C o m p a r a d o r D i g i t a l com c a d a C a n a l 27 Tab . 3 .3 - T a b e l a de R e s e t e C o n t a g e m 28 Tab . 3 .4 - F u n c i o n a m e n t o do F l i p - F l o p D 28 Tab . 3 . 5 - I n i c i a l i z a ç ã o do S i s t e m a 29 Tab . 3 . 6 - F u n c i o n a m e n t o do L a t c h 30 Tab . 4 . 1 - T a b e l a V e r d a d e do M u l t i p l e x a d o r 41 Tab . 4 .2 T a b e l a V e r d a d e do C o n t a d o r de M u l t i p l e x a -d o r 42

Tab . 4 . 3 - T a b e l a de C o n v e r s ã o D/A Para o C o n v e r s o r

Li t i 1 i z a d o 42 Tab . 4 .4 A d a p t a ç ã o da Chave p a r a D i v i s ã o em P a g i -nas ( B i t s S u b l i n h a d o s ) 44 Tab . 4 .5 - F u n c i o n a m e n t o do M o n e s t á v e l 44 Tab . A .1 - T a b e l a C a r a c t e r í s t i c a do L a t c h com G a t e s NOR 69 Tab . A . 2 - F u n c i o n a m e n t o do F l i p - F l o p JK 70 Tab . A . 3 - ( A ) F l i p - F l o p JK (B) T a b e l a de E x c i t a ç ã o 70 70 Tab . A .4 - F l i p - F l o p D 71 Tab . A . 5 - F l i p - F l o p T .71 i X

S U M Á R I O

PAGINA

CAPITULO I - I N T R O D U Ç Ã O 1 1.1 - INSTRUMENTOS PARA D E P U R A Ç Ã O DE HARDWARE 1

1.1.1 - TESTADORES L Ó G I C O S 2 a - L o g i c P r o b e 2 b - P u l s a d o r L ó g i c o 2 c - L o g i c C l i p 2 d - C o m p a r a d o r L ó g i c o 3 1.1.2 - ANALISADORES L Ó G I C O S 3 a - A n a l i s a d o r e s L ó g i c o s de Tempo 3 b - A n a l i s a d o r e s L ó g i c o s de E s t a d o 4 1.2 - OBJETIVO 4 1.3 - SISTEMAS EXISTENTES 5

CAPITULO I I - D E S C R I Ç Ã O FUNCIONAL DO SISTEMA PROPOSTO 8

2.1 - ETAPA DE ESCRITA ( G R A V A Ç Ã O ) 8

2.2 - ETAPA DE LEITURA 10 2.2.1 - CIRCUITO DE P A G I N A Ç Ã O 11

2.2.2 - CIRCUITO PARA I N T E N S I F I C A R O "GATILHO"

NA TELA DO O S C I L O S C Ó P I O 12

CAPITULO I I I - D E S C R I Ç Ã O MINUCIOSA DA ETAPA DE

ESCRI-TA 14

xi

U N I V E R S I D A D E F 8 D E R A L D A P A R A ( B A

V n re l T° 8 3 2 T s! , n p 3 ) 321 7222-R355

tXJOO - Lampmu Grande - /'«míôa

3.1 - E S C O L H A DO N l V E L DE E N T R A D A ( S E L E Ç Ã O D A E N T R A D A ) 3 . 2 - A S M E M O R I A S 3.3 - 0 C O M P A R A D O R D I G I T A L DE P A L A V R A E A S C H A V E S DE P A L A V R A 3.4 - 0 C O N T A D O R B I N Á R I O 3.5 O C O N T A D O R P R O G R A M Á V E L E O S VA"RIOS E L E -M E N T O S N E C E S S Á R I O S P A R A A A R -M A Z E N A G E -M DE D A D O S 3.6 - C O M O SE P R O C E S S A A A R M A Z E N A G E M DE D A D O S 3.7 - O L A T C H I E O C O M P A R A D O R D I G I T A L I P A G I N A 1 4 16 16 1 8 19 21 23 C A P Í T U L O IV 4 . 1 4 . 2 4 . 3 4 . 4 4 . 5 D E S C R I Ç Ã O M I N U C I O S A D A E T A P A DE E S C R I -T A O M U L T I P L E X A D O R D I G I T A L E O C O N T A D O R DE M U L T I P L E X A D O R O C O N V E R S O R D I GI T A L / A N A L O G I CO O C I R C U I T O DE P A G I N A Ç Ã O O C I R C U I T O P A R A I N T E N S I F I C A R O " G A T I L H O " NA T E L A DO O S C I L O S C Ó P I O O C I R C U I T O DE G E R A Ç Ã O D O C L O C K DO S I S T E M A 31 31 32 35 37 39 C A P Í T U L O V 5.1 5 . 1 . 1 5 . 2 5 . 3 C O N C L U S Õ E S P R O B L E M A S A P R E S E N T A D O S M Á X I M A S F R E Q U Ê N C I A S DE G R A V A Ç Ã O E L E I T U R A O C I R C U I T O A N A L I S A D O E S T I M A T I V A DO C U S T O D O S I S T E M A P R O P O S -T O 4 8 4 8 49 50 6 1

X 1 1 P A G I N A 5 . 3 . 1 C A R A C T E R Í S T I C A S G E R A I S DO S I S T E M A P R O -P O S T O 51 5 . 3 . 2 - R E L A Ç Ã O D E M A T E R I A L 52 A P Ê N D I C E A - C I R C U I T O S D I G I T A I S ( R E V I S Ã O ) 56 A . l - M U L T I P L E X A D O R E S D I G I T A I S 56 A . 1 . 1 - C O N V E R S Ã O P A R A L E L O - S E R I E 58 A . 1 . 2 - S E L E Ç Ã O S E Q U E N C I A L DE D A D O S 59 A . 2 - L A T C H E S 59 A . 3 - F L I P - F L O P S 6 1 A . 3 . 1 - F L I P - F L O P A S S Í N C R O N O E S Í N C R O N O 6 2 A . 3 . 2 - C L O C K 6 2 a - A c o p l a m e n t o A C 6 2 b - A c o p l a m e n t o DC 6 2 c - M a s t e r - S l a v e 6 3 A . 3 . 3 - T I P O S D E F L I P - F L O P S a - F l i p - F l o p R S b - F l i p - F l o p J K c 6 3 6 4 F l i p - F l o p D 6 5 6 6 6 6 73 d - F l i p - F l o p T A . 3 . 4 - F U N Ç Õ E S D O S F L I P - F L O P S A . 4 - C O N T A D O R E S A . 4 . 1 - C O N T A D O R E S B I N Ã R I O S 7 3 A . 4 . 2 - C O N T A D O R E S N A ' 0 - B I N A R I O S 7 5 A . 5 - B U F F E R S 7 5 A . 6 - C O M P A R A D O R D I G I T A L 7 6 A . 7 - M E M O R I A S S E M I C O N D U T O R A S -7 7

X 1 1 1 P A G I N A A . 7 . 1 - T I P O S DE M E M O R I A S 77 A . 7 . 2 - E N D E R E Ç A M E N T O 80 A . 7 . 3 - T E M P O DE A C E S S O E T E M P O DE C I C L O 80 A . 8 - C O N V E R S O R E S D í G I T A L / A N A L Ü G I C O S 80 A P Ê N D I C E B - A L G U M A S C A R A C T E R Í S T I C A S DO O S C I L O S C Ó P I O U T I L I Z A D O 89 B . l A E N T R A D A V E R T I C A L ( A M P L I F I C A D O R V E R T I -C A L ) 89 B . 2 - A E N T R A D A DE S I N C R O N I S M O E X T E R N O 90 B . 3 - A E N T R A D A E I X O Z 9 0 R E F E R Ê N C I A S B I B L I O G R Á F I C A S 9 2

CAPÍTULO

I

I N T R O D U Ç Ã O

1 .1 - I N S T R U M E N T O S P A R A D E P U R A Ç Ã O DE H A R D W A R E

N o m e r c a d o a t u a l h ã v á r i o s t i p o s d e i n s t r u m e n i t o s p a r a d e p u r a ç ã o de h a r d w a r e , em sistemas d i g i t a i s . B a s i c a m e n t e , es^ t e s instrumentos se podem dividir em dois g r u p o s . 0 grupo mais tradicional , q u e c o n s t a d o s i n s t r u m e n t o s s e m m e m o r i a , s i m p l e s e b a r a t o s c o m o " l o g i c p r o b e " , " l o g i c c l i p s " , c o m p a r a d o r e s l ó g i c o s e p u l s a d o r e s l ó g i c o s . E s t e s i n s t r u m e n t o s m o s t r a m o e s t a d o a t u a l d e um p o n t o o u e l e m e n t o d e c i r c u i t o d i g i t a l . E l e s p e r m i t e m s e g u i r um s i n a l l ó g i c o a t r a v é s d o c i r c u i t o , o u v e r i f i c a r o f u n c i o n a m e n t o d e u m a p a s t i l h a de c i r c u i t o i n t e g r a d o . 0 o u t r o g r u p o é" o g r u p o d o i n s -t r u m e n -t o c o m m e m ó r i a e m ú l -t i p l a s e n -t r a d a s p a r a l e l a s , c u j o desein v o l v i m e n t o f o i e s t i m u l a d o p e l o u s o c r e s c e n t e d e s i s t e m a s o r i e n -t a d o s a v i a s . A u -t i l i d a d e d e s -t e s i n s -t r u m e n -t o s é b a s e a d a e m a r m a z e n a m e n t o d o s e s t a d o s d o s s i n a i s d u r a n t e um t r e c h o d e t e m p o . Is

2 to p e r m i t e a s u b s e q u e n t e e x a m i n a ç ã o do c o m p o r t a m e n t o d o s i s t e m a a n t e s e d e p o i s do c o m p a r e c i m e n t o d e um d e t e r m i n a d o p a d r ã o de b i t s na v i a s o b e x a m i n a ç ã o ( 1 ) . 1.1.1 - T E S T A D O R E S L Ó G I C O S a ) L o g i c P r o b e 0 " L o g i c P r o b e " e um i n s t r u m e n t o s i m p l e s ,equi_ , p a d o de u m a p o n t a d e p r o v a e d e um d i o d o e m i s s o r d e l u z ( L E D ) . O s n í v e i s de l u m i n o s i d a d e do L E D i n d i c a m o s n í v e i s do s i n a l s o b a p o n t a d e p r o v a . b ) P u l s a d o r L ó g i c o 0 P u l s a d o r L ó g i c o é um i n s t r u m e n t o q u e c o n s t a d e um g e r a d o r d e p u l s o , g a t i l h a d o p o r um b o t ã o . U s a - s e j u n t o com um " L o g i c P r o b e " p a r a v e r i f i c a r o c o m p o r t a m e n t o d e um c i r c u i t o i n t e g r a d o . A a p l i c a ç ã o é s i m p l e s : a p o n t a d e p r o v a se a p o n t a c o n t r a a e n t r a d a d e um c i r c u i t o i n t e g r a d o s o b e x a m i n a ç ã o , e um " L o g i c P r o b e " s e l i g a c o m a s a í d a do m e s m o c i r c u i t o . 0 b o -t ã o d e p u l s a d o r e a p e r t a d o , g e r a n d o um p u l s o de d u r a ç ã o c u r t a ( a l g u m a s c e n t e n a s d e n a n o s e g u n d o ) , e d e p o t ê n c i a s u f i c i e n t e m e n te f o r t e p a r a f o r ç a r o p i n o a n í v e l o p o s t o a o n í v e l e x i s t e n t e . 0 L E D do " L o g i c P r o b e " i n d i c a s e o c i r c u i t o s o b t e s t e r e s p o n d e u da m a n e i r a d e s e j a d a . c ) L o g i c C l i p 0 " L o g i c C l i p " e um c o n j u n t o de " l o g i c p r o

-3 b e s " m o n t a d o s j u n t o s e m um d i s p o s i t i v o q u e p e r m i t e a l i g a ç ã o rã p i d a c o m a p a s t i l h a do c i r c u i t o i n t e g r a d o . O s L E D s do " L o g i c c l i p " i n d i c a m o e s t a d o d e t o d o s o s p i n o s do c i r c u i t o i n t e g r a d o s o b t e s t e . d ) C o m p a r a d o r L ó g i co 0 C o m p a r a d o r L ó g i c o i m p l e m e n t a a s e g u i n t e i d é i a d e t e s t a g e m ; a c o m p a r a ç ã o de c o m p o r t a m e n t o d e um c i r c u i t o i n t e g r a d o s u s p e i t o c o m o c o m p o r t a m e n t o de um c i r c u i t o d o m e s m o t i p o q u e t r a b a l h a b e m . S e t i v e r d i f e r e n ç a s n o s n í v e i s d e s a í d a , o c i r c u i t o s o b t e s t e e e v i d e n t e m e n t e d e f e i t u o s o . 0 i n s t r u m e n t o m e s m o c o n s t a de um c a b o c o m o " c l i p " p a r a l i g a ç ã o r á p i d a c o m os c i r c u i t o s a s e r e m t e s t a d o s , e u m a c a i x a c o m s o q u e t e e c o n j u n t o de L E D s q u e i n d i c a m n í v e i s d i f e r e n t e s . E s t e i n s t r u m e n t o é vendi_ d o c o m u m a c o l e ç ã o d e c i r c u i t o s i n t e g r a d o s v e r i f i c a d o s ( 1 ) . U N I V F R S I P A D F F F D F R A L DA P A R A l B A Pró-Kcitoria Para Assuntai do Interior 1 . 1 . 2 - A N A L I S A D O R E S L Ó G I C O S Coo denrção Setorial de Pós-Graduação

Rua Aprígio Veluso. 832 Tel (083) 321 7222-K 355

58.100 - Cam piau Grande - Paraíba

a ) A n a l i s a d o r e s L ó g i c o s d e T e m p o Um A n a l i s a d o r L ó g i c o de T e m p o p a r e c e c o m um O s c i l o s c ó p i o c o m m u i t o s c a n a i s . H á a l g u m a s d i f e r e n ç a s p r i n c i p a i s : 0 A n a l i s a d o r e g a t i l h a d o p o r um p a d r ã o d o s n í v e i s n a s e n -t r a d a s c h a m a d a de " g a -t i l h o " do s i s -t e m a , d e -t e r m i n a d o p e l o u s u á r i o . E s t e g a t i l h o ê o e s t a d o do c i r c u i t o s o b a n á l i s e q u e se d e s e j a t o m a r c o m o r e f e r ê n c i a , p o d e n d o s e r q u a l q u e r p a r t e do c i r c u i t o . A s a m o s t r a s do e s t a d o n a s e n t r a d a s d u r a n t e o t e m p o d e t e r m i n a d o a n t e s e d e p o i s do c o m p a r e c i m e n t o do g a t i l h o s ã o a r m a z e n a d o s e m m e m ó r i a s i n t e r n a s . 0 c o n t e ú d o d e s t a s m e m ó r i a s é r e p e t i d a m e n t e

4 a m o s t r a d o no T R C ( T u b o d e R a i o s C a t ó d i c o s ) d o A n a l i s a d o r ( o u , m a i s c o m u m e n t e , no T R C d e um o s c i l o s c ó p i o c o n v e n c i o n a l e x t e r i o r , n o c a s o d e i n s t r u m e n t o s m e n o s c a r o s ) . I s t o p e r m i t e um e x a m e d e -m o r a d o d e r e l a c i o n a -m e n t o s d e " t i -m i n g " e n t r e as l i n h a s individuais e o e x a m e d o s e v e n t o s q u e p r e c e d e r e m e s e g u i r a m o g a t i l h o do s i s t e m a . b ) A n a l i s a d o r e s L ó g i c o s d e E s t a d o Um A n a l i s a d o r L ó g i c o d e E s t a d o f u n c i o n a da m e s m a m a n e i r a q u e um A n a l i s a d o r d e T e m p o . A ú n i c a d i f e r e n ç a e s -t á n o f o r m a -t o de i n f o r m a ç ã o d e s a í d a : e m v e z da f o r m a -t e n s ã o ver s u s t e m p o , h á d i s p l a y c o d i f i c a d o em d i g i t o s b i n á r i o s , o c t a i s o u h e x a d e c i m a i s ( 1 ) . 1 . 2 - O B J E T I V O 0 o b j e t i v o p r i n c i p a l d e s t e t r a b a l h o é o p r o j e to e m o n t a g e m d e um A n a l i s a d o r L ó g i c o de T e m p o q u e p o s s a s e r a d a p t á v e l a um O s c i l o s c ó p i o C o n v e n c i o n a l . 0 s i s t e m a p r o p o s t o d i s p õ e de 8 c a n a i s d e i n f o r m a ç õ e s , e e s t a s s ã o a r m a z e n a d a s em 8 m e m ó r i a s , c a d a u m a c o m c a p a c i d a d e d e 2 5 6 p a l a v r a s de um b i t (a c a d a c a n a l c o r r e s p o n d e u m a m e m ó r i a ) , f o r m a n d o u m t o t a l de 2 0 4 8 b i t s d e i n f o r m a ç ã o p a r a c a d a a n á l i s e . A p a l a v r a de " g a t i l h o " d o s i s t e m a , q u e é o es^ t a d o d o c i r c u i t o q u e se d e s e j a t o m a r c o m o r e f e r ê n c i a p a r a a a n ã l i s e , p o d e s e r v i s t a e m q u a l q u e r p o n t o d e s e j a d o da t e l a ,» do

5 o s c i l o s c ó p i o a t r a v é s d e um c i r c u i t o a p r o p r i a d o p a r a e s t e f i m , q u e s e r á m o s t r a d o em c a p í t u l o s p o s t e r i o r e s . U m a o u t r a c a r a c t e -r T s t i c a i m p o -r t a n t e do s i s t e m a p -r o p o s t o é a d e p o s s u i -r um c i -r c u i t o d e d e t e ç ã o do " g a t i l h o " q u e t e m a f i n a l i d a d e d e i n t e n s i f i c a lo na t e l a do o s c i l o s c ó p i o em q u a l q u e r l u g a r q u e e l e s e l o c a l i -z e . 0 s i s t e m a p r o p o s t o t a m b é m p o s s u e um c o n t r o l e na e n t r a d a d o s c a n a i s q u e p o s s i b i l i t a a a n á l i s e de c i r c u i t o s d i g i t a i s , t a n t o d a f a m í l i a C M O S c o m o d a ' ^ T T L , s e n d o q u e , na s a í d a d e s t e c o n t r o l e t e m - s e o n í v e l T T L q u e p r e d o m i n a r á e m t o d o o s i s t e m a . A f i n a l i d a d e d e s t e p r o j e t o ê f a z e r um s i s t e m a p a r a t e s t a r c i r c u i t o s d i g i t a i s e m g e r a l , e e m b o r a e x i s t a limita_ ç ã o d e c a n a i s ( s ó se p o d e a n a l i s a r 8 p o n t o s d i s t i n t o s d e um c i r c u i t o , s i m u l t a n e a m e n t e ) , n ã o d e i x a d e t e r g r a n d e u t i l i d a d e n a s a n á l i s e s d o s r e f e r i d o s c i r c u i t o s . A f a m í l i a T T L foi p r e f e r i d a d e v i d o a s u a a l t a v e l o c i d a d e , f á c i l r e p o s i ç ã o e p o p u l a r i d a d e , m a s a C M O S t e v e t a m b e m p a r t i c i p a ç ã o em s i t u a ç õ e s m a i s c o n v e n i e n t e s . 1 . 3 - S I S T E M A S E X I S T E N T E S A m a i o r p a r t e d o s A n a l i s a d o r e s L ó g i c o s de T e m po ( L O G I C T I M I N G A N A L Y Z E R S ) a m o s t r a s i n a i s d i g i t a i s c o m o r é -p l i c a s de f u n ç õ e s t e n s ã o v e r s u s t e m -p o e s ã o b a s t a n t e u t i l i z a d o s p a r a a n a l i s a r o f u n c i o n a m e n t o d e s i s t e m a s d i g i t a i s . O s A n a l i s a d o r e s L ó g i c o s de E s t a d o ( L O G I C

6 S T A T E A N A L Y Z E R S ) s ã o s i m i l a r e s , m a s a m o s t r a m s i n a i s na f o r m a bi n á r i a ( l ' s e 0 ' s ) s o b r e o T R C , m u i t o e m b o r a o t i p o d e " d i s p l a y " p o s s a v a r i a r e n t r e o b i n á r i o s i m p l e s , o o c t a l e o h e x a d e c i m a l . De u m a m a n e i r a g e r a l , o s A n a l i s a d o r e s L ó g i c o s e x i s t e n t e s , p o s s u e m q u a s e q u e as m e s m a s c a r a c t e r í s t i c a s d o s i s -t e m a p r o p o s -t o , m e s m o a d m i -t i n d o o u -t r a s -t é c n i c a s de p r o j e -t o , e m b o r a n e m t o d o s p o s s u a m um c i r c u i t o d e i n t e n s i f i c a ç ã o d o " g a t i l h o " c i t a d o a n t e r i o r m e n t e . S ã o v á r i o s o s t i p o s , m a s t o d o s c o m o m e s -m o o b j e t i v o : a n a l i s a r c i r c u i t o s d i g i t a i s c o -m p l e x o s ( 2 , 3 , 4 ) . E n q u a n t o q u e o s m a i s p o p u l a r e s A n a l i s a d o r e s L ó g i c o s d e T e m p o e x i s t e n t e s a m o s t r a m s i n a i s d i g i t a i s em f r e q u ê n c i a s e n t r e 10 M H z e 20 M H z , a l g u n s t i p o s n ã o p o d e m e x c e d e r a 1 ou 2 M H z . E x i s t e a i n d a um t i p o e s p e c i a l : o m o d e l o 8 2 0 0 da B I O M A T I O N , q u e p o d e a m o s t r a r e m f r e q u ê n c i a s a c i m a d e 2 0 0 M H z ( 5 , 6 ) . E x i s t e t a m b é m u m a g r a n d e v a r i a ç ã o c o m r e l a ç ã o ao n ú m e r o d e c a n a i s q u e c o m p o r t a m . G e r a l m e n t e p o s s u e m 8 , 1 6 , 24 e 32 c a n a i s . As m e m o r i a s p a r a a a r m a z e n a g e m de d a d o s s ã o e m tor; n o d e 2 5 5 , 5 1 2 e 1 0 2 4 p a l a v r a s q u e v a r i a m d e 4 a 16 b i t s c a d a p a i a v r a . A l g u n s A n a l i s a d o r e s s ã o " p l u g - i n s " e s Ó p o d e m s e r u s a d o s c o m u m a f a m í l i a p a r t i c u l a r d e o s c i l o s c ó p i o s . 0 m o d e -l o 1 6 0 1 A ( A n a -l i s a d o r L ó g i c o d e T e m p o , de 16 c a n a i s ) da H E W L E T T P A C K A R D ( H P ) , p o r e x e m p l o , é um t i p o " p l u g i n " c o m o s c i l o s c ó -p i o s d a s é r i e 1 8 0 , e o m o d e l o L A - 501 da T E K T R O N I X e x i g e o s c i l o s ^ c õ p i o s d a s é r i e T M - 5 0 0 . P o r o u t r o l a d o , j á e x i s t e m A n a l i s a d o r e s L ó g i -c o s q u e p o s s u e m a p r ó p r i a t e l a p a r a a m o s t r a r o s d a d o s g r a v a d o s ,

7 m a s e s t e s t i p o s s ã o b a s t a n t e c a r o s , c o m o é o c a s o d o s m o d e l o s 1 6 0 7 A da H P e o 8 1 0 - D da B I O M A T ION ( 3 . 7 ) . A l g u n s m o d e l o s d a H P m a i s c o n h e c i d o s s ã o o s s e g u i n t e s : o 5 0 0 0 A , o 1 6 0 1 L , o 1600 A , o 1 6 0 7 e o 1 6 1 5 . ( E s t e ú l t i m o c o m b i n a a n á l i s e s d e e s t a d o e de t e m p o ) Í 2 , 4 ) . Da T E K T R O N I X , o m a i s c i t a d o é o m o d e l o L A - 5 0 1 ( j ã f r i s a d o a n t e r i o r m e n t e ) . Da B I O M A T I O N c i t a m - s e o s m o d e l o s 8 2 0 0 , 8 1 0 D e o 9 2 0 D . ( E s t e ú l t i m o t e m f r e q u ê n c i a d e 20 M H z , 9 c a n a i s e a i n d a d i s p l a y o p c i o n a l ) ( 2 ) . Oa f o r a m l a n ç a d o s no m e r c a d o r e c e n t e m e n t e p e l a P A R A T R O N I C S m o d e l o s d e A n a l i s a d o r e s L õ g i -c o s p a r a t e s t a r S i s t e m a s de C o m p u t a d o r e s q u e a p r e s e n t a m f a l h a s , c o m o ê o c a s o do m o d e l o 1 5 0 B U S G R A B B E R ( 5 ) . U m a o u t r a f i r m a es^ t r a n g e i r a , a K E N M A R K D E V E L O P M E N T G R O U P I N C ( N e w Y o r k ) t a m b é m fa b r i c a A n a l i s a d o r e s L ó g i c o s p a r a d i v e r s a s f i n a l i d a d e s ( 5 ) . No B r a s i l a i n d a n ã o se t e m c o n h e c i m e n t o de fa b r i c a ç ã o d e s t e t i p o d e i n s t r u m e n t o . O s A n a l i s a d o r e s L ó g i c o s d i s_ p o n í v e i s no m e r c a d o p o r s e r e m i m p o r t a d o s s e t o r n a m b a s t a n t e c a -r o s .

CAPÍTULO I I

DESCRIÇÃO FUNCIONAL DO SISTEMA PROPOSTO

N o s p r ó x i m o s c a p í t u l o s s e r ã o d e s e n v o l v i d o s d e t a l h a d a m e n t e t o d o s o s b l o c o s d o s i s t e m a p r o p o s t o . C o n t u d o , p a r a p o s s i b i l i t a r u m a v i s u a l i z a ç ã o m a i s g l o b a l , s e r á a p r e s e n t a d o i n i c i a l m e n t e n a f o r m a d e d i a g r a m a d e b l o c o s , d e s c r e v e n d o s e s u p e r -f i c i a l m e n t e a -f u n ç ã o d e c a d a u m a d a s p a r t e s . A F i g . 2.1 m o s t r a o D i a g r a m a d e B l o c o s d o Si_s t e m a P r o p o s t o . 0 f u n c i o n a m e n t o d o A n a l i s a d o r L ó g i c o d e T e m p o p r o p o s t o c o n s i s t e e m d u a s e t a p a s : u m a d e a r m a z e n a g e m d a i n f o r m a ç ã o e m m e m ó r i a s ( g r a v a ç ã o ) , e u m a o u t r a d e l e i t u r a , o n d e a i n f o r m a ç ã o g r a v a d a s e r á m o s t r a d a na t e l a d e u m o s c i l o s c ó p i o c o n -v e n c i o n a l . 2.1 - E T A P A D E E S C R I T A ( G r a v a ç ã o ) Os 8 c a n a i s d i s p o n í v e i s d o s i s t e m a p r o p o s t o 8

9 e n v i a m as i n f o r m a ç õ e s d o c i r c u i t o d i g i t a l q u e e s t á s e n d o a n a l i s a d o p a r a as m e m ó r i a s , a t r a v é s d e um c i r c u i t o q u e p o d e s e l e c i o -n a r -n a e -n t r a d a , p o r m e i o de u m a c h a v e , o -n í v e l T T L o u o C M O S . No C a p í t u l o I I I s e r ã o d a d o s m a i o r e s d e t a l h e s c o m r e l a ç ã o ao u s o d e s s e s d o i s t i p o s d e e n t r a d a . Os e n d e r e ç o s d a s m e m ó r i a s s ã o c o n t r o l a d o s p o r u m C o n t a d o r B i n á r i o . 0 C i r c u i t o d e P a g i n a ç ã o ( d i v i s ã o da m e m õ -r i a em p á g i n a s ) , -r e p -r e s e n t a d o n a F i g . 2 . 1 , so i n t e -r e s s a -r á na e t a p a d e l e i t u r a , q u a n d o s e r á f a l a d o a r e s p e i t o . 0 C o m p a r a d o r D i g i t a l de P a l a v r a é c o n t r o l a d o p o r 8 c h a v e s e x t e r n a s d e n o m i n a d a s " C h a v e s d e P a l a v r a " , n a s q u a i s é c o l o c a d o o e s t a d o d o c i r c u i t o d i g i t a l q u e s e d e s e j a t o m a r c o -m o r e f e r ê n c i a na a n á l i s e . E s t e e s t a d o d e r e f e r ê n c i a ê c o -m p a r a d o e n t ã o c o m as i n f o r m a ç õ e s q u e v ê m d o s c a n a i s i m e d i a t a m e n t e a p ó s a s e l e ç ã o d a e n t r a d a c o n v e n i e n t e , a t é q u e o c o r r a a i g u a l d a d e , q u a n d o e n t ã o s e r á g e r a d o um p u l s o na s a í d a do C o m p a r a d o r D i g i -t a l d e P a l a v r a , i n d i c a n d o q u e o c o r r e u o g a -t i l h a m e n -t o do s i s -t e m a . (0 e s t a d o d e r e f e r ê n c i a d o c i r c u i t o d i g i t a l s o b a n á l i s e c o l o c a -do n a s C h a v e s d e P a l a v r a -do C o m p a r a d o r d e " g a t i l h o " ) . C o m a c h e g a d a da p a l a v r a d e " g a t i l h o " o C o n t a d o r P r o g r a m á v e l c o m e ç a a c o n t a r e a p ó s o n ú m e r o d e c i c l o s do C L O C K e s c o l h i d o p e l o u s u á r i o , m a n d a o s i s t e m a p a s s a r da e t a p a d e g r a v a ç ã o p a r a a d e l e i -t u r a . D e v e s e r a c r e s c e n -t a d o -t a m b é m q u e a s C h a v e s d e P a l a v r a -t ê m 3 p o s i ç õ e s : " 1 " , " 0 " e " X " ( d o n ' t c a r e ) . I s t o p o r q u e se s e d e s e j a r a n a l i s a r m e n o s q u e 8 p o n t o s d e um c i r c u i t o d i g i t a l , i m p l i c a r i a na u t i l i z a ç ã o d e um m e n o r n ú m e r o d e c a n a i s , e l o g i c a m e n t e o s c a n a i s i n a t i v o s s e r i a m d e n o t a d o s p o r " d o n ' t c a r e " . I * U N I V F R S I D A D E F F D F R A L DA P A R A l B A

Pió-Kfitnria Para Assuntos do Interior

Coordenação Setorial de Pós-Graduação Rua Aprígio Vehiso. 882-Tel (083) 321-7222-R 355

10 A f u n ç ã o do C o n t a d o r P r o g r a m á v e l ê p e r m i t i r a g r a v a ç ã o d e m a i s i n f o r m a ç õ e s a p ô s o g a t i l h o . P a r a t a n t o , s ã o u s a d o s C h a v e s d e C o n t r o l e ( V e r F i g . 2 . 1 ) n a s e n t r a d a s do m e s m o q u e p e r m i t i r ã o e s t a e s c o l h a de a c o r d o c o m o d e s e j o d o u s u á r i o . Q u a l q u e r n ú m e r o ( e m b i n á r i o ) c o l o c a d o n e s t a s c h a v e s e q u i v a l e r á a q u a n t i d a d e d e b i t s de i n f o r m a ç ã o q u e a i n d a s e r ã o g r a v a d o s n a s m e m ó r i a s , a p ó s o g a t i l h o t e r s i d o g r a v a d o . 0 C o n t a d o r P r o g r a m á -v e l e i m p o r t a n t e p a r a o s i s t e m a d e v i d o ao f a t o de p o d e r d i s p o r o g a t i l h o , em p o s i ç õ e s q u e f a c i l i t a a a n á l i s e d e m u i t o s b i t s an_ t e s e a p ó s a o c o r r ê n c i a do m e s m o . 2 . 2 - E T A P A DE L E I T U R A U m a v e z g r a v a d a s a s i n f o r m a ç õ e s n a s m e m ó r i a s o C o n t a d o r P r o g r a m á v e l se e n c a r r e g a r á d e f a z e r c o m q u e s e j a i n i_ b i d a a g r a v a ç ã o e a t i v a d a a l e i t u r a ( c o n t r o l e do R E A D / W R I T E ) . 0 c i r c u i t o L a t c h I e C o m p a r a d o r D i g i t a l I ( V e r F i g . 2 . 1 ) , q u e t a m b é m 5 c o n t r o l a d o p e l o C o n t a d o r P r o g r a m á v e l , t e m a f u n ç ã o d e g r a v a r ( L a t c h ) o e n d e r e ç o da ú l t i m a i n f o r m a ç ã o a r m a z e n a d a n a s m e m ó r i a s . C a d a v e z q u e a i n f o r m a ç ã o a r m a z e n a d a n e s t e e n d e r e ç o é l i d a , a p a r e c e r á um p u l s o na s a í d a d o C o m p a r a -d o r D i g i t a l I , o q u a l -d e n o m i n a r - s e - ã " P u l s o -d e S i n c r o n i s m o " e s e r á c o l o c a d o na E n t r a d a d e S i n c r o n i s m o E x t e r n o d o O s c i l o s c ó p i o ( g a t i 1 h a m e n t o e x t e r n o ) a f i m d e q u e o i n í c i o da v a r r e d u r a a c o n -t e ç a s e m p r e no m e s m o p o n -t o . 0 P u l s o d e S i n c r o n i s m o s e r v i r a t a m b é m d e

11 C L O C K p a r a o C o n t a d o r de M u i ti p i e x a d o r , c u j a f r e q u ê n c i a Ó m u i t o m e n o r q u e a f r e q u ê n c i a do s i s t e m a na e t a p a de g r a v a ç ã o . ( M a i s p r e c i s a m e n t e s e r ã c o m e n t a d o no C a p í t u l o IV q u a n d o s e r á t r a t a d o d e s t e a s s u n t o ) . S a b e - s e , no e n t a n t o , q u e e s t a f r e q u ê n c i a f o i es c o l h i d a d e tal m a n e i r a q u e h a j a u m a s e l e ç ã o s e q u e n c i a l d e d a d o s ( V e r A p ê n d i c e A ) , o u s e j a , t o d a a i n f o r m a ç ã o da p r i m e i r a memõ_ r i a e m u i t i p l e x a d a , d e p o i s da s e g u n d a m e m ó r i a , e t c . 0 C o n v e r s o r D i g i t a 1 / A n a 1 Ó g i c o ( V e r A p ê n d i c e A ) , q u e t a m b é m ê c o n t r o l a d o p e l o C o n t a d o r d e M u i t i p l e x a d o r , v a i g e r a r o s 8 n í v e i s de t e n s ã o DC na t e l a do O s c i l o s c ó p i o , e as in f o r m a ç õ e s jã m u i t i p l e x a d a s s e d i s t r i b u i r ã o n e s t e s n í v e i s , d e m a n e i r a q u e , no p r i m e i r o n í v e l , f i c a r ã o a p e n a s a s i n f o r m a ç õ e s da p r i m e i r a m e m ó r i a ; n o s e g u n d o n í v e l , a s i n f o r m a ç õ e s d a s e g u n d a m e m o r i a , e t c . (F. m i s t e r f r i s a r q u e c a d a c a n a l e n v i a r á i n f o r m a -ç ã o p a r a c a d a m e m o r i a , i n d i v i d u a l m e n t e ) . 2 . 2 . 1 - C I R C U I T O DE P A G I N A Ç Ã O T e n d o em v i s t a q u e o O s c i l o s c ó p i o C o n v e n c i o -nal ( V e r A p ê n d i c e B ) u t i l i z a d o p o s s u e u m a t e l a d e a p e n a s 10 c e n t í m e t r o s d e l a r g u r a , t o r n a - s e d i f í c i l v i s u a l i z a r m u i t o s b i t s ( u m t o t a l de 2 5 6 ) e m c a d a um d o s 8 n í v e i s . S e n t i u - s e e n t ã o a n e c e s s i d a d e de d i v i d i r as m e m ó r i a s e m p a g i n a s , a f i m d e f a c i l i t a r a a n a l i s e m i n u c i o s a d a s i n f o r m a ç õ e s , s e m q u e t a l d i f i c u l d a d e s e ja s e n t i d a . C o m o C i r c u i t o d e P a g i n a ç ã o , c o n s e q u e n t e m e n t e , ê ne c e s s ã r i o um o u t r o P u l s o d e S i n c r o n i s m o p a r a o O s c i l o s c ó p i o , q u e d e v e r á a p a r e c e r q u a n d o se e s t i v e r m o s t r a n d o o c o n t e ú d o d e c a d a p ã g i na .

1 2 No C a p i t u l o IV s e r ã o d a d o s m a i o r e s d e t a l h e s a e s t e r e s p e i t o . 2 . 2 . 2 - C I R C U I T O PARA I N T E N S I F I C A R 0 " G A T I L H 0 " NA T E L A DO O S C I L O S C Q P I 0 0 C i r c u i t o para I n t e n s i f i c a r a p a l a v r a de "Gji ti l h o " na tela do O s c i l o s c ó p i o e f o r m a d o a p e n a s por um " L a t c h " e um C o m p a r a d o r D i g i t a l . (Na F i g . 2.1 e s t ã o m o s t r a d o s : L a t c h II e C o m p a r a d o r D i g i t a l I I ) . L o g o q u e o g a t i l h o é d e t e t a d o pelo C o m p a r a d o r D i g i t a l de P a l a v r a (da m a n e i r a c i t a d a na s e ç ã o 2 . 1 ) , seu e n d e r e ço ê g r a v a d o no Latch I I . 0 C o m p a r a d o r D i g i t a l II vai c o m p a r a n do os e n d e r e ç o s de t o d a s as i n f o r m a ç õ e s a t é q u e o c o r r a a i g u a l -d a -d e . Q u a n -d o e s t a a c o n t e c e , e g e r a -d o um p u l s o n e g a t i v o na s a í -d a do C o m p a r a d o r I I . E s t e p u l s o n e g a t i v o i i n j e t a d o na E n t r a d a E i -xo Z do O s c i l o s c ó p i o (Ver A p ê n d i c e B ) , e tem a f i n a l i d a d e de iji t e n s i f i c a r a p a l a v r a de g a t i l h o .

C A N A I S SELEÇÃO D A E N T R A D A CLOCK D O S 1ST. COMPARADOR D I G I T A L DE P A L A V R A C H A V E S D E P A L A V R A MEMÓRIAS R/W END. CON TADOR B I N Á R I O CLK C I R C U I T O DE PAGINAÇÃO CLK CON TADOR LDAJPROGRAMÁVEL

T l

C H A V E S DE CONTROLE M U L T I P L E X A D O R D I G I T A L L A T C H E C O M PARADOR D I G I -T A L I

LE

L A T C H E C O M PARADOR D I -G I T A L X I C O N V E R S O R D / A lÖSCILÖSCÖPlö S I N G E N T V E X T CONTADOR D E M U L T I P L E X A -DOR C L K E I X O Z F I G . 2 1 - D I A G R A M A D E BLOCOS D O S I S T E M A PROPOSTO

CAPÍTULO III

DESCRIÇÃO MINUCIOSA DA ETAPA DE ESCRITA

Para se ter uma ideia m a i s g l o b a l do A n a l i s a -d o r L ó g i c o p r o p o s t o , i m o s t r a -d o na F i g . 3.1 o seu e s q u e m a geral s i m p l i f i c a d o . C o n t u d o , com as a n a l i s e s s u b s e q u e n t e s que s e r ã o f e i t a s s o b r e cada b l o c o i n d i v i d u a l m e n t e , e s p e r a - s e uma m e l h o r c o m p r e e n s ã o de seu f u n c i o n a m e n t o como um t o d o . N e s t e C a p i t u l o s e r á m o s t r a d o de q u e m a n e i r a as i n f o r m a ç õ e s do s i s t e m a a s e r a n a l i s a d o vão ser a r m a z e n a d a s nas m e m o r i a s e q u a i s os c o n t r o l e s n e c e s s á r i o s para esta f i n a l i -d a -d e .

3.1 - E S C O L H A DO N T V E L DE E N T R A D A ( S e l e ç ã o da E n t r a d a )

Na e n t r a d a de cada canal t e m - s e a c e s s o a d o i s t i p o s de n í v e i s l ó g i c o s (TTL e C M O S ) , q u e p o d e m s e r e s c o l h i d o s

1 5 a t r a v é s de s i m p l e s c h a v e s de duas p o s i ç õ e s . E s t e c i r c u i t o de se l e ç ã o , m o s t r a d o na F i g . 3.2 para um c a n a l , a p r e s e n t a a s a í d a em nTvel TTL . A e s c o l h a do nTvel de e n t r a d a ê f e i t a de a ç o r do com o c i r c u i t o d i g i t a l a s e r a n a l i s a d o , m u i t o e m b o r a a o p ç ã o TTL leva uma v a n t a g e m c o m r e l a ç ã o a m a i o r r a p i d e z . 0 nTvel T T L

na e n t r a d a n ã o d e v e u l t r a p a s s a r a + 5 V o l t s , e n q u a n t o q u e o C M O S p o d e ir a t é + 15 V . Na e s c o l h a do nTvel C M O S , logo na en

-t r a d a é f e i -t a a c o n v e r s ã o de C M O S para T T L a -t r a v é s do b u f f e r n ã o - i n v e r s o r , q u e f u n c i o n a como um c o n v e r s o r de nTvel C M O S para TTL

( 8 ) .

Se o c o n t r o l e da c h a v e é a c i o n a d o para o nTvel T T L , o p o n t o A ( V e r V i g . 3 . 2 ) do c i r c u i t o f i c a r á em um nTvel 15 g i c o " 1 " e c o n s e q u e n t e m e n t e a e n t r a d a do g a t e A N D l i g a d a a e s s e p o n t o t a m b é m t e r á e s s e n T v e l . C a s o a i n f o r m a ç ã o na e n t r a d a e s t e ja no nTvel " 1 " , a s a T d a do A N D 1 t a m b é m t e r á e s s e n T v e l . Por o u t r o l a d o , t e n d o - s e a c h a v e a c i o n a d a da m a n e i r a c i t a d a , equiva_ le d i z e r q u e p a r a a o u t r a p o s i ç ã o ( C M O S ) e s t á d e s l i g a d a . N e s s e c a s o , t e m s e a m b a s as e n t r a d a s do g a t e A N D 2 em n T v e l " 0 " , p r o -d u z i n -d o uma s a T -d a nTvel " 0 " para e s s e g a t e . A s a T -d a r e s u l t a n t e

(S) do c i r c u i t o e s t a r á em um nTvel " 0 " , o u s e j a , é a i n f o r m a ç ã o da e n t r a d a (do c a n a l ) i n v e r t i d a . M a s , como o tipo de m e m ó r i a u t i l i z a d o no p r o j e t o a r m a z e n a o dado i n v e r t i d o , na s a T d a d e s t a , r e c u p e r a s e a i n f o r m a ç ã o r e a l . C o n c l u s õ e s s i m i l a r e s s e r ã o o b t i das caso a i n f o r m a ç ã o na e n t r a d a e s t e j a no nTvel " 0 " . (Os c i r -c u i t o s i n t e g r a d o s q u e f o r m a r a m o -c i r -c u i t o de S e l e ç ã o da E n t r a d a f o r a m p o l a r i z a d o s c o m f o n t e s i m p l e s d e + 5 v o l t s ) .

U N I V E R S I D A D E F F D F R A L DA P A R A l B A Pró-Nritoria Para Assuntos d o Intrrior CooidencçCo Setorial de Pós-Graduação Kua Aprígio VeJaso. 882 Te] (083) 321-7222-R 355

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3.2 - AS M E M O R I A S

O tipo de m e m ó r i a u t i l i z a d o e RAM - R A N D O M A C C E S S M E M O R Y (Ver A p ê n d i c e A ) , b i p o l a r , com c a p a c i d a d e igual a 2 5 6 x 1 , ou s e j a , 256 p a l a v r a s de 1 b i t c a d a . F o r a m u s a d o s 8 me m õ r i a s , cada uma a r m a z e n a n d o as i n f o r m a ç õ e s de um canal a p e n a s . E um tipo b a s t a n t e r á p i d o , t e n d o um t e m p o de a c e s s o de 30 n seg. São c o m p a t í v e i s com TTL e f u n c i o n a m com f o n t e s i m p l e s de alime_n t a ç ã o de + 5 V ( 1 0 ) . Essas m e m ó r i a s p o s s u e m apenas um terminal de d a d o s ( D j ^ ) e , c o n s e q u e n t e m e n t e , uma s a T d a ( D g yT) . P o s s u e m 8 t e r m i n a i s de e n d e r e ç o s e um t e r m i n a l de c o n t r o l e do READ/WRITE.

A T a b e l a 3.1 é a t a b e l a v e r d a d e para e s t e t i -po de m e m ó r i a e m o s t r a as c a r a c t e r í s t i c a s de g r a v a ç ã o e l e i t u r a . Os t e r m i n a i s C H I P E N A B L E ( C E ) é q u e d e t e r m i n a m se a m e m ó r i a e s t a a t i v a (CE em nível "0") ou não (um ou m a i s CE em nível "1")

( 1 0 , li) .

3 . 3 0 C O M P A R A D O R D I G I T A L DE P A L A V R A E AS C H A V E S DE PALA -VRA

No C a p í t u l o I I , foi dado uma i d é i a b á s i c a da f u n ç ã o do C o m p a r a d o r D i g i t a l de P a l a v r a no s i s t e m a . T o d a v i a , m a i o r e s d e t a l h e s com r e l a ç ã o a i m p l e m e n t a ç ã o e f u n c i o n a m e n t o se

rão d a d o s n e s t a s e ç ã o .

1 7

s o m e n t e com B U F F E R S i n v e r s o r e s e um g a t e N A N D de 8 e n t r a d a s , on de cada e n t r a d a vai c o r r e s p o n d e r a s i m u l a ç ã o para cada c a n a l . A F i g . 3.3 m o s t r a a i m p l e m e n t a ç ã o do C o m p a r a d o r D i g i t a l de Pala -vra e Chaves de P a l a v r a para o Canal 1 a p e n a s . ( L o g i c a m e n t e para os 8 c a n a i s t e m - s e 8 i m p l e m e n t a ç õ e s i g u a i s , o n d e cada uma serã l i g a d a a uma e n t r a d a do N A N D ) .

C o m o c i t a d o no C a p i t u l o a n t e r i o r , as 8 C h a v e s de P a l a v r a (que c o r r e s p o n d e m aos 8 c a n a i s ) p o s s u e m 3 p o s i ç õ e s : " 1 " , " 0 " e " X " . 0 " g a t i l h o " para o A n a l i s a d o r (que é o e s t a d o e s c o l h i d o do c i r c u i t o d i g i t a l sob t e s t e ) , é c o l o c a d o nas c h a v e s , em t e r m o de nTvel l ó g i c o " 1 " ou " 0 " (ou "X" no caso de não se e s t a r u s a n d o d e t e r m i n a d o c a n a l ) , s e n d o q u e em c a d a canal e s t á um b i t do g a t i l h o , p o d e n d o e s t e s e r f o r m a d o por ate 8 b i t s , no m ã x i m o .

Os n í v e i s " 1 " e " 0 " na c h a v e (Ver F i g . 3.3) são a p e n a s s u b t e n d i d o s , p o i s vão d e p e n d e r da i n f o r m a ç ã o q u e vier do c a n a l , ou s e j a , o g a t e A N D (de 8 e n t r a d a s ) só sera g a t i l h a d o q u a n d o t o d a s as 8 e n t r a d a s f o r e m i g u a i s a " 1 " , q u e i q u a n d o o " g a t i l h o " c o l o c a d o nas 8 c h a v e s a p a r e c e r á em S , (nível " 1 " em s , ) . A p o s i ç ã o "X" ( d o n ' t c a r e ) de cada c h a v e d e v e f i c a r p e r m a n e n t e m e n t e em " 1 " para q u e o g a t e A N D seja g a t i l h a -do m e s m o q u a n d o não se e s t i v e r u s a n d o um ou m a i s c a n a i s ( c a n a i s i n a t i v o s ) . T o m a n d o - s e o Canal 1 m o s t r a d o para um e x e m p l o , t e m - s e o s e g u i n t e ; s u p o n d o - s e um nível " 1 " no canal 1 e a c h a v e a c i o n a d a para a p o s i ç ã o q u e i n d i c a " 1 " , no p o n t o B ' (saída do

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c i r c u i t o de s e l e ç ã o ) t e m - s e o nTvel " 0 " , mas d e v i d o a l i g a ç ã o de um b u f f e r i n v e r s o r para e s t a p o s i ç ã o da c h a v e t e m - s e " 1 " em B (polo da c h a v e ) , i n d i c a n d o que h o u v e c o i n c i d ê n c i a de b i t colo cado na c h a v e com o b i t da e n t r a d a do c a n a l . S u p o n d o - s e uma c o n c i d i n c i a d e s s e tipo nos 8 c a n a i s , o c i r c u i t o s e r á g a t i l h a d o , ou s e j a , em S-, a p a r e c e r a o g a t i l h a m e n t o do A n a l i s a d o r .

Para o m e s m o e x e m p l o a n t e r i o r (nível " 1 " no C a n a l 1 ) , s u p o n d o - s e a g o r a a c h a v e a c i o n a d a para a p o s i ç ã o que i n d i c a " 0 " e fácil v e r i f i c a r q u e o g a t i l h o não ira o c o r r e r , p o i s B ' e s t a n d o em um nível " 0 " , t e m - s e B t a m b é m em " 0 " , i n d i c a n d o que não h o u v e c o i n c i d ê n c i a e n t r e o b i t c o l o c a d o na c h a v e ("0") e o da e n t r a d a do canal ( " 1 " ) . D e s t a f o r m a , não hã g a t i l h a m e n t o do s i s t e m a .

A T a b e l a 3.2 m o s t r a o f u n c i o n a m e n t o do C o m p a -r a d o -r D i g i t a l de P a l a v -r a com cada c a n a l , i n d i v i d u a l m e n t e . 0 pon to B em " 1 " i n d i c a a c o i n c i d ê n c i a de i n f o r m a ç ã o do canal com a c o l o c a d a na c h a v e e o c o r r e r a o " g a t i l h a m e n t o " do s i s t e m a . ( T o -dos os c i r c u i t o s i n t e g r a d o s da F i g . 3.3 f o r a m p o l a r i z a d o s com + 5 V ) . 3.4 - 0 C O N T A D O R B I N Á R I O 0 C o n t a d o r B i n á r i o é o e l e m e n t o q u e c o n t r o l a os e n d e r e ç o s das M e m o r i a s . F. um c o n t a d o r de 8 bits e ê a c i o n a d o com o m e s m o C L 0 C K do s i s t e m a . Tem v a r i a s f u n ç õ e s d e n t r o do s i s -tema a r e s p e i t o das q u a i s s e r á f a l a d o a m e d i d a que forem surgindo.

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A T a b e l a 3.3 m o s t r a a T a b e l a do R E S E T para ati v a r o u i n i b i r o c o n t a d o r . (A referida Tabela e para um contador de 4 b i t s . No projeto foram usados dois desses contadores, em cascata) O ) .

3.5 0 C O N T A D O R P R O G R A M Á V E L E OS VflRIOS E L E M E N T O S N E C E S S Á -R I O S PA-RA A A -R M A Z E N A G E M DE D A D O S

C o m o já f a l a d o no C a p i t u l o a n t e r i o r , o objeti_ vo p r i n c i p a l do C o n t a d o r P r o g r a m á v e l ê p e r m i t i r a g r a v a ç ã o de m a i s i n f o r m a ç õ e s após o g a t i l h o ter s i d o g r a v a d o . C o n s e g u e - s e isso a t r a v é s de 8 c h a v e s de c o n t r o l e que a c i o n a m as e n t r a d a s des te c o n t a d o r com a q u a n t i d a d e de p u l s o s d e s e j a d a , p o d e n d o s e r co l o c a d o nas c h a v e s q u a l q u e r n u m e r o de 0 a 2 5 5 . (As 8 c h a v e s de c o n t r o l e p o s s u e m a p e n a s duas p o s i ç õ e s : " 1 " e " 0 " ) .

0 C o n t a d o r P r o g r a m á v e l u t i l i z a d o i do tipo re. v e r s T v e l (Ver A p ê n d i c e A ) , m a s foi p r o g r a m a d o p a r a c o n t a r em or-dem d e c r e s c e n t e ( a p e n a s por q u e s t ã o de o p ç ã o ) a t é 0,a p a r t i r do n ú m e r o (em b i n á r i o ) c o l o c a d o nas c h a v e s de c o n t r o l e . A l é m das s a í d a s n o r m a i s , e s t e t i p o de C o n t a d o r p o s s u e m a i s d o i s t e r m i n a i s de s a í d a d e n o m i n a d o s C A R R Y e B O R R O W que são u t i l i z a d o s de a c o r -do com a p r o g r a m a ç ã o f e i t a . Na c o n t a g e m d e c r e s c e n t e a s a í d a uti_ l i z a d a ê o B O R R O W (o B O R R O W dá um p u l s o de l a r g u r a igual ao puj_ so a p l i c a d o na c o n t a g e m d e c r e s c e n t e , a cada t r a n s i ç ã o de 0 p a r a 2 5 5 ) . Na c o n t a g e m c r e s c e n t e a s a í d a u t i l i z a d a ê o C A R R Y e o puj_ so p r o d u z i d o pelo C A R R Y a c o n t e c e na t r a n s i ç ã o de 255 para 0 ( 9 ) . 0 C L O C K para o C o n t a d o r P r o g r a m á v e l e o rrresmo

20 do s i s t e m a e ê c o n t r o l a d o p o r um F l i p - F l o p D (Ver A p ê n d i c e A ) e d o i s g a t e s , N A N D e A N D r e s p e c t i v a m e n t e , s e n d o q u e sÕ a c o n t e c e -ra q u a n d o o s i s t e m a f o r g a t i l h a d o (S-j = 1) ( V e r F i g . 3 , 1 ) . C o n s e g u e s e a i n i b i ç ã o do C o n t a d o r P r o g r a m á -vel q u a n d o e s t e a p r e s e n t a r as s a í d a s z e r a d a s a p r o v e i t a n d o - s e a t r a n s i ç ã o do B 0 R R 0 W (de " 1 " para " 0 " ) c i t a d a a n t e r i o r m e n t e , p a -ra i n i b i - l o . (Nessa t r a n s i ç ã o , o B 0 R R 0 W p e r m a n e c e r a em " 0 " a t e que o s i s t e m a seja i n i c i a l i z a d o n o v a m e n t e ) . D e s d e q u e o C L E A R e s t e j a i n a t i v o ( a t e r r a d o ) o C o n t a d o r é c o n t r o l a d o pela e n t r a d a L O A D q u e d e p e n d e n d o do nível a p l i c a d o f a r á o C o n t a d o r c o n t a r ou n ã o . Do d i a g r a m a de e s t a d o s para e s t e tipo de c o n -t a d o r -t e m - s e : ( 9 ) . C L E A R em " 0 " C O U N T UP em " 1 " C L O C K em " 1 " ( C O U N T D O W N ) L O A D EM " 0 " C L E A R em " 0 " C O U N T UP e m " 1 " C L O C K

JTJT.

( C O U N T D O W N ) L O A D EM " 1 " As e n t r a d a s p a s s a m para as s a í d a s U N I V F R S I D A O E F F D F n A L DA P A R A J B A P r ó - i V á . r i a P a r a A s s u n t o s d o I n t e r i o r

Cco dearçío Setorial de Pós-Graduação

H M Aprígio Veluso. 882 - TPI (083) 321-7222-R 355

58.100 - Campina Grande - Paraíba

C o n t a g e m D e c r e s c e n t e

-2 I

dor e c a r r e g a d o com o n ú m e r o c o l o c a d o nas e n t r a d a s ( c h a v e s de c o n t r o l e ) . No m o m e n t o em que o L O A D vai para " 1 " ( C L E A R p e r m a n e c e n d o i n a t i v o ) e o C L O C K a p a r e c e , d ã - s e o i n i c i o da c o n t a g e m até q u e o C o n t a d o r s e j a i n i b i d o ao c h e g a r em z e r o .

Os d o i s F l i p - F l o p s D ( c o n t r o l a d o s por uma ch^a v e ) é que c o m a n d a m t a n t o a g r a v a ç ã o das informações quanto a a m o s -t r a g e m das m e s m a s . A c h a v e S ^ e s -t a n d o em " 0 " ( i n i c i a l i z a r a gra v a ç ã o ) i n d i c a que os c o n t r o l e s C L E A R de a m b o s os Flip-Flops e s t ã o a t e r r a d o s , e t a n t o Q-j c o m o e s t ã o em " 0 " (Ver T a b e l a 3.4).Nes_ ta s i t u a ç ã o as M e m ó r i a s e s t ã o g r a v a n d o . Q u a n d o a c h a v e S,, for c o l o c a d a em !' l " e a p a l a v r a do " g a t i l h o " for d e t e t a d a pelo Compa^ r a d o r D i g i t a l de P a l a v r a ( f a z e n d o com que h a j a m u d a n ç a de e s t a -do nos F l i p - F l o p s ) o C o n t a d o r P r o g r a m á v e l c o m e ç a a c o n t a r e após o n ú m e r o de c i c l o s do C L O C K e s c o l h i d o ele é i n i b i d o f a z e n d o com q u e o s i s t e m a p a s s e da e t a p a de g r a v a ç ã o para a de l e i t u r a .

3.6 - C O M O SE P R O C E S S A A A R M A Z E N A G E M DE D A D O S

E s t a seção é melhor compreendida com um exemplo.Seja um Contador Binário de 8 bits, o circuito que se deseja analisar. Cada s a í -da deste contador é liga-da a ca-da entra-da do sistema (a ca-da canal).

Nas 8 C h a v e s de P a l a v r a (Ver F i g . 3.4) é c o -l o c a d o em b i n á r i o o e s t a d o do c o n t a d o r q u e se d e s e j a t o m a r como r e f e r ê n c i a na a n á l i s e ( g a t i l h o ) . S u p o n d o - s e o e s t a d o 1 0 1 0 0 0 0 0

(160,Q) c o m o " g a t i l h o " e d e s e j e s e s i t u á l o , por c o n v e n i ê n

cia m a i s ou m e n o s na m e t a d e da tela do O s c i l o s c ó p i o (ou s e -j a , o g a t i l h o d e v e s e r g r a v a d o na m e t a d e dos 256 b i t s q u e as M e m o r i a s c o m p o r t a m ) , a c i o n a - s e as c h a v e s de c o n t r o l e do

"Con-22 t a d o r P r o g r a m á v e l com o n ú m e r o 128 em b i n á r i o , ou s e j a , 1 0 0 0 0 0 0 0 (0 e s q u e m a da F i g . 3.4 j u n t a m e n t e com a T a b e l a 3 . 5 , e s c l a r e c e m m e l h o r as e x p l i c a ç õ e s que s e g u e m ) . A a r m a z e n a g e m de d a d o s e i n i c i a d a tão logo se a c i o n e o C L O C K do s i s t e m a . A c h a v e S,, e s t a n d o a t e r r a d a m e s m o q u e a p a l a v r a de g a t i l h a m e n t o seja d e t e t a d a pelo C o m p a r a d o r D i -g i t a l de P a l a v r a (S-j = 1) a m b o s os F l i p - F l o p s p e r m a n e c e r ã o em " 0 " ( Q , = Q2 = 0 ) , c o n t i n u a n d o a g r a v a ç ã o dos d a d o s nas m e m o -r i a s . N e s t a s i t u a ç ã o t e m - s e L O A D em " 0 " , C L O C K em " 1 " ( B O R R O W em " 1 " ) , e c o m o m o s t r a d o na s e ç ã o a n t e r i o r as e n t r a d a s do conta_ d o r p a s s a m para a s a T d a , f i c a n d o p r o n t o para c o n t a r . 0 B O R R O W j u n t a m e n t e com o C L O C K do s i s t e m a q u e t a m b é m c o n t r o l a o C o n t a -d o r -de E n -d e r e ç o s , p a s s a n -d o a t r a v é s -de um g a t e N A N D , p r o -d u z e m a s a í d a de c o n t r o l e para o R E A D / W R I T E das M e m ó r i a s , de tal m a n e i ra q u e só vai p e r m i t i r a g r a v a ç ã o a p ó s a e s t a b i l i z a ç ã o do e n d e -r e ç o , e v i t a n d o a s s i m que s e j a m g -r a v a d o s d a d o s i n c o -r -r e t o s . (A p a r t e do c i r c u i t o que i n d i c a E N A B L E do L a t c h I s e r á m o s t r a d a com m a i s d e t a l h e s na s e ç ã o s e g u i n t e ) . A c i o n a n d o - s e a c h a v e para " 1 " logo q u e a p a l a v r a de g a t i l h a m e n t o for d e t e t a d a (S-j = 1) h a v e r á a i n v e r s ã o da s i t u a ç ã o a n t e r i o r (Ver T a b e l a 3.5) : Q2 vai para " 1 " , c o n s e -q u e n t e m e n t e Q-j t a m b é m vai para " 1 " e o L O A D (-que d e p e n d e de Q-, ) vai para " 1 " . Como no C o n t a d o r P r o g r a m á v e l a p a r e c e o C L O C K , es te ira c o n t a r em o r d e m d e c r e s c e n t e , 1 2 8 p u l s o s a t é c h e g a r em ze

r o , q u a n d o sera i n i b i d o na t r a n s i ç ã o (de " 1 " para "0") do B O R R O W .

t fácil p e r c e b e r que e n q u a n t o o c o n t a d o r estj^

23

p e r m a n e c e em " 1 " ) . No m o m e n t o em q u e o c o n t a d o r for i n i b i d o pe la t r a n s i ç ã o do B O R R O W para " 0 " , e s s e " 0 " é t a m b é m s e n t i d o pelo N A N D , cuja saída (que c o n t r o l a o R E A D / W R I T E ) p a s s a para " 1 " f a -z e n d o com que o s i s t e m a p a s s e da e t a p a de g r a v a ç ã o para a de l e i t u r a (Ver T a b e l a 3 . 1 ) . N e s t a s i t u a ç ã o o C L O C K do C o n t a d o r P r o g r a m á v e l s e r á " 0 " p o r q u e o B O R R O W p e r m a n e c e em " 0 " [ 9 ] . ( U t i -l i z o u - s e d o i s C o n t a d o r e s P r o g r a m á v e i s de 4 b i t s , em c a s c a t a ) . 3.7 - 0 L A T C H I E 0 C O M P A R A D O R D I G I T A L I 0 c i r c u i t o L a t c h I e C o m p a r a d o r D i g i t a l I (Ver f i g u r a 3.1) tem a f i n a l i d a d e de g r a v a r ( L a t c h ) o e n d e r e ç o da ú l t i m a i n f o r m a ç ã o a r m a z e n a d a nas M e m ó r i a s e i r c o m p a r a n d o ( C o m p a r a d o r ) com t o d o s os o u t r o s até q u e o c o r r a a i g u a l d a d e , a q u a l p r o d u z i r á um p u l s o na saída do C o m p a r a d o r , d e n o m i n a d o "Pui

so de S i n c r o n i s m o " , que por sua vez vai g a t i l h a r o O s c i l o s c ó p i o para q u e a v a r r e d u r a seja s e m p r e i n i c i a d a no m e s m o p o n t o .

0 L a t c h u t i l i z a d o é i m p o r t a n t e para o armazena_ m e n t o t e m p o r á r i o (na forma b i n a r i a ) e é c o n t r o l a d o para g r a v a r ou não a t r a v é s de um t e r m i n a l E N A B L E , cujo e s t a d o c o n t r o l a o L a t c h . (0 L a t c h u t i l i z a d o tem 8 b i t s ) .

A T a b e l a 3.6 m o s t r a o f u n c i o n a m e n t o do L a t c h .

0 C o m p a r a d o r D i g i t a l I é i m p l e m e n t a d o com g a -tes 0 U - E X C L U S I V O , N0R e A N D . 0 c i r c u i t o de g r a v a ç ã o do e n d e r e ç o da ú l t i m a i n f o r m a ç ã o a r m a z e n a d a nas m e m ó r i a s (Latch I e Compare^

24 dor D i g i t a l I) Õ m o s t r a d o na F i g . 3 . 5 . Q u a n d o o e n d e r e ç o g r a v a -do no L a t c h c o i n c i d i r com o e n d e r e ç o na e n t r a d a -do C o m p a r a d o r , na s a í d a a p a r e c e r á o P u l s o de S i n c r o n i s m o . (E é fácil v e r i f i c a r , pois n e s t e c a s o , t e m - s e a m b a s as e n t r a d a s de cada O U - E X C L U S I V O i g u a i s , p r o d u z i n d o uma s a í d a " 0 " em cadê 0 U - E X C L U S I V 0 e , c o n s e q u e n t e m e n t e , cada s a í d a NOR em " 1 " , que l i g a d a s a um g a t e A N D p r o d u z o p u l s o de s i n c r o n i s m o já c i t a d o ) .

CANAL 1. TTL CMZ| 2* C4 4 -8 CANAL

y f e T ^

11 M 3 f > 4 > 5 > M U L T I P L E X A D O R A 0 - A 7 A B C • I CONVERSOR D/A 1

CŒ

ENT. VERT.

CL

CONT DE MULTIPLEX . CLOCK •(CHAVE DIG) TAL CLK S 1ST. OSCILADOR DE LEITURA CONT BINÁRIO CIRCUITO DE PAGINAÇÃO k COMPARADOR D I -GITAL DE PALAVRA

Z I

CHAVES DE PAL.

r—L_>—L

B O R R O W CHAVES DE COh TROLE PULSO DE SINC. - n D l — D8 C LATCH I T T — C O M P . D I G . I

—321

D8 SINC. F I G . 3 . 1 - ESQUEMA GERAL S I M P L I F I C A D O . LATCH I I

LJ>—

COMP. DIG. I I _{Z "}

26

v c c C A N A L 1 F I G . 3 . 2 - ADAPTAÇÃO P A R A E S C O L H A D O NÍVEL DE E N T R A D A . M O D O _{C E * W E D|N} 8 2 S 1 6 M O D O _{C E * W E D|N} -**OUT R E A D 0 1 X S T O R E D _{D A T A} W R I T E *0* 0 0 0 1 W R I T E ' I * 0 0 1 0 D I S A B L E D 1 X X H I G H - Z ( • ) * 0 * T O D A 3 A S E N T R A D A S C Ê L O W . ' I%= U M A O U M A I S E N T R A D A C Ê H I G H . X a D O N ' T C A R E . T A B . 3 . 1 - T A B E L A V E R D A D E D A M E M O R I A

27

C A N A L 1

RLEÇAO"

DA

EN

T. B'

v

6 7 4 0 4

Y

4 -0-POLO 1 2 K 7 B F I G . 3 . 3 C O M P A R A D O R DIGiTAL DE PALAVRA E C H A -VES DE PALAVRA PARA U M CANAL.

INFORMAÇÃO

DO CANAL POSIÇÃO DA CHAVE PONTO B' PONTO B

0 0 1 1 1 0 Q 0 0 1 1 0 1 1 0 1 0 _{X 1} 1 1 X 0 1

TAB. 3.2 - FUNCIONAMENTO DO COMPARADOR DIGITAL COM CADA CANAL.

2 8 ENT. RESET Rod) R o( 2 ) 1 1 0 0 0 0 0 1 CONTA X o CONTA

TAB. 3 . 3 - TABELA DE RESET E CONTAGEM.

CHAVE ENTRADAS SAIDAS

s

w

CLR PRESET CLK

D

Q

Q

0 0 1 X 1 0 1

1 1 1

t

1 1 0

1

1 1 0 1 Q ;

TAB. 3 . 4 - FUNCIONAMENTO DO FLIP-FLOP D

CLK DO SISTEMA V

LU

7 9 fr 7 ? I/o* 7474 COMPARADOR DIGI-TAL DE PALAVRA oiÇLK CHAVES DE PALAVRA ('GATILHO" ) O Q CLR

1

1/4 7400 2 * 74193 J 1/2» 7474 H o õ > -1 I I 1 • t u CLR 2K7 t H ///A/v 1

S w

1/ 47403

O

CONTADOR PROGRAMÁ-VEL

-» CLK ( DOWN BORROW LOAD fCC 1/. 7400

D

R/W fc ENABLE G (LATCH)

FIG. 3-4 - CONTADOR PROGRAMÁVEL E CIRCUITOS ADICIONAIS PARA CONTROLE DO READ/WRITE.

CHAVE

S w

S1

_Oi

92

LOAD CLOCK BORROW R / W G C LATCH )

0

X

0 0 0 1 (INIBIDO) 1

i n r

1

1 1 1 1 1 _{_TL ( CONTA} 1 0

30 ENTRADAS SAIDAS

D G Q Q

0 1

1 1

X 0

0 1

1 Q

TAB. 3. 6 - FUNCIONAMENTO DO LATCH

1 « 7486

CAPÍTULO IV

DESCRIÇÃO MINUCIOSA DA ETAPA DE LEITURA

N e s t e C a p i t u l o s e r ã o m o s t r a d o s d e t a l h a d a m e n t e t o d o s o s c i r c u i t o s q u e c o m p õ e m a p a r t e da l e i t u r a . T o d a v i a , os c i r c u i t o s q u e e s t ã o r e l a c i o n a d o s , t a n t o c o m a g r a v a ç ã o c o m o c o m a l e i t u r a , n ã o s e r ã o r e p e t i d o s , d e v e n d o - s e , q u a n d o n e c e s s á r i o , r e v i s á - l o s n o C a p i t u l o a n t e r i o r . S e r á m o s t r a d o t a m b é m um c i r c u j _ to q u e foi p r o j e t a d o p a r a f o r n e c e r o C L O C K p a r a o S i s t e m a . 4 . 1 - 0 M U L T I P L E X A D O R D I G I T A L E 0 C O N T A D O R DE M U L T I P L E X A D O R 0 M u i t i p l e x a d o r D i g i t a l p e r m i t e a c o n e x ã o de u m a d e n t r e t o d a s a s 8 e n t r a d a s a u m a ú n i c a s a í d a ( W ) da m a n e i r a d e s e j a d a ( V e r A p i n d i c e A ) , b a s t a n d o c o n t r o l a r o s e l e t o r d e d a -d o s a t r a v é s -d e um C o n t a -d o r B i n á r i o -d e n o m i n a -d o C o n t a -d o r -d e M u l t j _ p l e x a d o r . 0 C o n t a d o r d e M u i t i p l e x a d o r t a m b é m c o n t r o l a o C o n v e r -s o r D i g i t a l / A n a 1 Õ g i c o q u e g e r a o-s 8 n í v e i -s d e t e n -s ã o d i f e r e n t e -s 31

3 2 s o b r e o s q u a i s a s i n f o r m a ç õ e s d o c i r c u i t o d i g i t a l a s e r e m a n a l i s a d a s s e d i s t r i b u i r ã o na a m o s t r a g e m . 0 c o n t r o l e da p a r t e d e l e i t u r a da i n f o r m a ç ã o o b e d e c e a u m a s e l e ç ã o s e q u e n c i a l d e tal m a n e i r a q u e a a m o s t r a -g e m é f e i t a p o r m e m ó r i a , o n d e o c o n t e ú d o de c a d a m e m o r i a se d i s f r i b u i r á em c a d a n T v e l d e t e n s ã o d i f e r e n t e . O u s e j a : o c o n t e ú d o da p r i m e i r a m e m o r i a n o p r i m e i r o n í v e l de t e n s ã o ; da s e g u n d a m e -m o r i a no s e g u n d o n T v e l , e t c . E s t e c o n t r o l e i c o n s e g u i d o p o r q u e a f r e q u ê n c i a d o C o n t a d o r de M u l t i p l e x a d o r é 1 / 2 5 6 d a f r e q u ê n c i a do s i s t e m a ( i s s o s e m c o n s i d e r a r a d i v i s ã o em p a g i n a s ) , f a z e n d o c o m q u e o s e l e t o r de d a d o s p e r m a n e ç a e m 0 0 0 d u r a n t e a m u l t i p l e -x a ç ã o d o s 2 5 6 b i t s da p r i m e i r a m e m o r i a , em 0 0 1 p a r a o s 2 5 6 b i t s da s e g u n d a m e m o r i a , e t c . A s T a b e l a s v e r d a d e p a r a o M u l t i p l e x a d o r e C o n t a d o r de M u l t i p l e x a d o r u t i l i z a d o s s ã o r e s p e c t i v a m e n t e , T a b e -la 4.1 e 4 . 2 ( 8 ) ( A m b o s s ã o da f a m í l i a C M O S , p o l a r i z a d o s c o m f o n t e s i m p l e s d e + 5 V ) . 4 . 2 - 0 C O N V E R S O R D I G I T A L / A N A L O G I CO ( 1 2 , 1 3 , 1 4 ) V i s a n d o p r i n c i p a l m e n t e a i m p o r t â n c i a do b a i x o c u s t o n o s p r o j e t o s a t u a i s o A m p l i f i c a d o r O p e r a c i o n a l c o m u m e n t e u t i l i z a d o na i m p l e m e n t a ç ã o de C o n v e r s o r e s D i g i t a 1 / A n a 1 ó g i c o s foi s u b s t i t u í d o p o r um s i m p l e s S 0 M A D 0 R R E S I S T I V O . A F i g . 4.1 m o s t r a o C o n v e r s o r D i g i t a l / A n a 1 õ g i c o p r o j e t a d o . 0 S 0 M A D 0 R R E S I S T I V O t a n t o v a i m e l h o r a r a r e s p o s t a e m f r e q u ê n c i a do s i s t e m a c o m o ' r e

-3 -3 d u z i r b a s t a n t e o c u s t o d o P r o j e t o c o m r e l a ç ã o a o A m p l i f i c a d o r O p e r a c i o n a l . P a r a a o b t e n ç ã o d e um e s p a ç a m e n t o e n t r e c a d a n í v e l d e t e n s ã o d e p o r e x e m p l o , 20 m V , o b t é m - s e , o v a l o r d e R . da m a n e i r a m o s t r a d a a b a i x o : V „ T . . x 100Í2 q q2 y s a í d a c o n t . m u x . RA po r t a n t o , 5 x 1 0 0 5 0 0 R = = = 2 5 K£7 rt 0 , 0 2 0 , 0 2 u s a r : R . = 24 Kí2 P a r a o b a l a n c e a m e n t o e n t r e o s r e s i s t o r e s u s a - s e a e q u a ç ã o a b a i xo : RA RB R1 ( 1 3 ) 4 2 1 RA = 2 R B •'• RB = - f " = 1 L M RA Rc - — — - 6 Kft S e m s i n a l na e n t r a d a d o C o n v e r s o r ( Q ^ = Q g = 0 ) a s a í d a d o c o n v e r s o r e s t á n o n í v e l z e r o . E n t ã o o p r i m e j ro n í v e l d e t e n s ã o e s t á n o n í v e l z e r o . C o m o a s t e n s õ e s d e r.efe-UNlVERSinariE F F D F R A L Da P A R & I B A P r ó - K r i t o r i a C a r a A s s u n t o s d o Interior

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