Sistemas Digitais

Esta Unidade Curricular não assume conhecimentos prévios de outras unidades curriculares do curso.

A lecionação da unidade curricular tem por base aulas presenciais expositivas da material referida no conteúdo programático e aulas laboratoriais onde serão efectuados trabalhos experimentais associados a essas matérias. A avaliação é efetuada ponderando as classificações relativas a um exame final de cariz teórico-prático, assim como as resultantes da execução e relatórios dos trabalhos laboratoriais.

Dar a conhecer os fundamentos teóricos e aspetos práticos da análise e síntese de sistemas digitais (combinatórios e sequenciais). Proporcionar uma introdução ao projeto de sistemas digitais utilizando ferramentas computacionais para especificação, simulação e síntese. Competências: Conhecer, compreender, aprender a utilizar e aplicar Sistemas de Numeração. Conhecer e compreender os princípios dos Sistemas Digitais. Compreender e dominar a Álgebra de Boole. Conhecer, compreender os circuitos combinatórios do ponto de vista da análise e síntese. Conhecer, compreender e aprender os circuitos sequenciais e máquinas de estados do ponto de vista da análise e síntese. Conhecer, compreender e aprender a utilizar circuitos de lógica reconfigurável. Conhecer, compreender os princípios relativos a memórias. Conhecer e compreender fluxogramas e técnicas de projeto de sistemas.

Elementos teóricos: Sistemas de numeração; Sistema binário, octal e hexadecimal, Conversão de bases, Aritmética binária; Multiplicação e divisão; Codificação binária 2. Introdução aos Sistemas Digitais. 3. Álgebra de Boole; Funções lógicas; Tabelas de verdade, Simplificação; Manipulação algébrica, mapas de Karnaugh. 4. Circuitos combinatórios; Portas e lógicas e circuitos lógicos; Descodificadores e codificadores; Multiplexer e desmultiplexer; Comparadores; Somadores e subtractores. 5. Circuitos sequenciais; Elementos de memória; Circuitos sequenciais síncronos; Contadores. 6. Circuitos sequenciais e máquinas de estado: análise e síntese; 7. Circuitos de lógica reconfigurável; FPGAs; Ferramentas de configuração. Noção de controlo e caminho de dados. Sincronismo de circuitos lógicos. Introdução à arquitetura dos microprocessadores e à linguagem assembly. 

Prática laboratorial: Circuitos combinacionais; Comparadores; Multiplexer; Multiplicador; Codificadores e Descodificadores; Introdução às ferramentas de síntese de circuitos lógicos e FPGA; Introdução à linguagem de assembly e à estrutura de um processador de uso geral.

NAO

• Frank Vahid. (2011). Digital Design with RTL Design, VHDL, and Verilog. NewYork: John Wiley and Sons Publishers.
• Morris Mano e Charles Kime. (2015). Logic and Computer Design Fundamentals. Londres: Prentice-Hall.
• Morgado Dias. (2010). Sistemas Digitais, Princípios e Prática. Lisboa: FCA.
• L. CUESTA – GIL PADILLA – F. REMIRO. (1993). ELECTRÓNICA DIGITAL. Madrid: McGraw-Hill.