O documento apresenta três fases de um projeto para a empresa DigiSys, focada em sistemas digitais. A primeira fase descreve um sistema de alerta de cinto de segurança para um automóvel. A segunda fase trata de um conversor binário-display de sete segmentos para exibir erros de injeção. A terceira fase é um contador de arremessos em basquete com display.

2. QUESTÃO 1

MAPA – ELETRÔNICA DIGITAL 51/2023
Olá, aluno(a)!
Seja bem-vindo(a) à nossa atividade MAPA da disciplina Eletrônica Digital. A presente
atividade se encontra dividida em três fases, cada uma com questões a serem
desenvolvidas, abordando os conteúdos que serão estudados ao longo da disciplina
Eletrônica Digital. As fases envolverão transpor problemas que você, futuro(a)
engenheiro(a), poderá enfrentar ao longo de sua jornada profissional, estudando e
desenvolvendo sistemas digitais. Para a resolução das situações-problema propostas,
você fará uso de conhecimentos de lógica combinacional, simplificação lógica, lógica
sequencial, dentre outros.
Desejo a você, caro(a) aluno(a), um excelente trabalho!
Prof. Luiz Sperandio
INSTRUÇÕES DE ENTREGA
Este é um trabalho INDIVIDUAL.
As respostas devem ser entregues utilizando o Modelo de Resposta MAPA
disponibilizado em MATERIAL DA DISCIPLINA. Sobre o seu preenchimento, é necessário o
cumprimento das seguintes diretrizes:
- Não serão aceitas respostas em que constam apenas o resultado numérico, sem que
seja demonstrado o raciocínio que o levou a encontrar aquela resposta.
- Toda e qualquer fonte e referência que você utilizar para responder os questionários
deve ser citada ao final da questão.
- O arquivo de resposta pode ter quantas páginas você precisar para respondê-lo, desde
que siga a estrutura do Modelo de Resposta MAPA.
- Após inteiramente respondido, o arquivo de resposta deve ser enviado para correção
em formato de arquivo DOC / DOCX ou PDF aqui, no final desta página, no campo
destinado a envio de arquivo. Toda e qualquer outra forma de entrega deste arquivo de
resposta não é considerada.
A qualidade do trabalho será considerada na hora da avaliação, então, preencha tudo
com cuidado, explique o que está fazendo, responda as perguntas e mostre sempre o
passo a passo das resoluções e deduções. Quanto mais completo seu trabalho, melhor!
Problemas frequentes a evitar:
- Coloque um nome simples no seu arquivo para não se confundir no momento de envio.
- Se você usa OPEN OFFICE ou MAC, transforme o arquivo em PDF para evitar
incompatibilidades.
- Antes de clicar em FINALIZAR, certifique-se de que está tudo certo, pois, uma vez
finalizado, você não poderá mais modificar o arquivo. Sugerimos que você clique no link
gerado da sua atividade e faça o download para conferir se está de acordo com o arquivo
entregue.
Sobre plágio e outras regras:

3. - Trabalhos copiados da internet ou de outros alunos serão zerados.
- Trabalhos copiados dos anos anteriores também serão zerados, mesmo que você tenha
sido o(a) autor(a).
A equipe de mediação está à sua disposição para o atendimento das dúvidas por meio do
“Fale com o Mediador” em seu Studeo. Aproveite essa ferramenta!
Hoje, o mundo é digital, e todos têm ciência disso. Estamos constantemente rodeados de
aparelhos e tecnologias digitais nas mais diversas áreas. Alguns exemplos são bem
óbvios, como celulares, TVs, computadores, relógios e por aí vai. Entretanto, diversos
equipamentos também fazem uso de sistemas digitais embarcados, menos evidentes aos
usuários. Podemos exemplificar com portão automático, lavadoras de roupas, injeção
eletrônica em automóveis, plantas industriais automatizadas, dentre outros exemplos.
Diante desse cenário, você decidiu trabalhar com desenvolvimento de sistemas digitais,
fundando a DigiSys, empresa focada em entregar a seus clientes soluções eletrônicas
para os mais diversos tipos de problemas, sejam eles residenciais, comerciais, sejam
industriais. Conheçamos seus primeiros projetos! Mão na massa, caro(a) engenheiro(a)!
FASE 1: LUZ DE ALERTA PARA CINTO DE SEGURANÇA
O seu primeiro cliente é um construtor automobilístico amador que solicitou um sistema
digital para luz de alerta para cinto de segurança de seu protótipo. Tal sistema deve
acender uma luz no painel caso haja alguém sentado no assento do motorista, a chave
tenha sido colocada na ignição e o cinto de segurança não esteja engatado. Para tal,
considere que M seja o sensor de detecção do motorista, C seja o sensor de detecção de
chave na ignição, S seja o sensor de cinto de segurança engatado e L seja a luz indicativa
de cinto de segurança não engatado.
1. a. Determine quais são as entradas e a saída do sistema, apontando, em cada uma, o
que ela representa quando seu estado é nível ALTO.
1. b. Construa a tabela-verdade do sistema, apontando em cada combinação o que ela
representa no processo. Na sequência, determine a expressão lógica da saída.
1. c. Desenvolva o circuito lógico, apresentando todas as entradas e saídas do sistema.
FASE 2: CONVERSOR DE BINÁRIO PARA DISPLAY DE 7 SEGMENTOS
Após o sucesso do primeiro projeto, o construtor automobilístico contratou a DigiSys
para mais um projeto. O circuito de controle da injeção eletrônica possui quatro saídas
digitais que, juntas, formam um código binário que indica o estado de funcionamento
desse sistema de injeção. Há dez possíveis códigos emitidos pelo circuito, equivalentes
em binário aos valores decimais de 0 a 9, em que 0 representa funcionamento normal do
sistema, enquanto 1 a 9 representam nove erros específicos que podem ocorrer no
funcionamento do sistema de injeção. O cliente solicitou um circuito que receba esse
código binário e, então, exiba o respectivo valor decimal em um display de sete
segmentos localizado no painel. Considere W, X, Y, Z as entradas do código binário; a, b,
c, d, e, f, g, as saídas que acionam o display de sete segmentos, em que cada saída dessa
está associada a um segmento do display da seguinte forma:

4. Figura 1 – Funcionamento de um display de 7 segmentos
Fonte: VAHID, F. Sistemas Digitais: projeto, otimização e HDLs. Porto Alegre: Artmed,
2008. p. 82.
2. a. Construa a tabela-verdade do sistema, apontando, em cada combinação, o que ela
representa no processo. Para os códigos binários referentes aos valores decimais de 10 a
15, o display deve se manter apagado.
2. b. Determine as expressões lógicas das saídas por meio da tabela-verdade. Na
sequência, simplifique (se possível) essas expressões lógicas das saídas utilizando mapa
de Karnaugh.
2. c. Desenvolva o circuito lógico do sistema, apresentando todas as entradas e saídas do
sistema.
FASE 3: CONTADOR COM EXIBIÇÃO EM DISPLAY DE 7 SEGMENTOS
A DigiSys está a todo vapor! O próximo projeto foi solicitado pelo diretor de um colégio
de sua cidade. Ele deseja colocar um contador de arremessos convertidos na cesta de
basquete da quadra esportiva, de forma a estimular os atletas do time de basquete a
praticarem mais os arremessos. O sistema funcionará da seguinte forma: um sensor C
será colocado na cesta e detectará quando um arremesso for convertido; um display de
sete segmentos será responsável por exibir a contagem de 0 a 9; um botão R reinicia a
contagem em 0.
3. a. Desenvolva o circuito lógico do contador assíncrono de 0 a 9. Para tal, utilize flip-
flops JK com disparo de clock em borda de subida e com portas PRESET e CLEAR ativas
em nível BAIXO.
3. b. Desenvolva o circuito lógico de todo o sistema. Utilize um contador elaborado na
questão 3. a. e um circuito de conversão de binário para display de sete segmentos
elaborado na questão 2. c. Não se esqueça do sensor C e do botão R.
Observação: para representar o circuito de conversão de binário para display de sete
segmentos, desenhe apenas um circuito integrado contendo as quatro entradas (W, X, Y,
Z) e as sete saídas (a, b, c, d, e, f, g), não havendo necessidade de apresentar todo o
circuito já elaborado na questão 2. c.
Reflita: qual componente atuará como sinal de clock do contador? Como implementar o
reset por meio do botão R?