Ficha 02 · Flip-flops, contadores, displays, diagnóstico

Parte I · Flip-flops

Exercício 1 · D Flip-Flop (10 pts)

Tens um D Flip-Flop com: - D = 1 - CLK em 0 → 1 (borda de subida) - Q anterior = 0

Qual o novo valor de Q? E de /Q?

Exercício 2 · Aplicações (10 pts)

Para que serve um D Flip-Flop em circuitos reais?

Parte II · Contadores

Exercício 3 · Divisão (10 pts)

Tens 4 D Flip-Flops em série (cascade), cada um a dividir frequência por 2. Se a frequência de entrada é 8 MHz, quais as frequências em cada saída?

Exercício 4 · Chip 74xx (10 pts)

Para cada situação, escolhe o chip contador adequado:

a) Contar pulsos até 16 e fazer reset. b) Contar para cima e para baixo conforme sinal. c) Sequenciar 10 acções repetidas (luz de Natal estilo "knight rider").

Parte III · Displays

Exercício 5 · Display 7 segmentos (15 pts)

Tens um display 7 segmentos de anodo comum e queres mostrar o dígito "5".

a) Que segmentos acendem? b) Para acender cada segmento, o pino fica em LOW ou HIGH? c) Por que é importante o resistor em cada segmento?

Exercício 6 · Multiplexação (10 pts)

Tens 4 dígitos 7 segmentos. Sem multiplexação seriam 4 × 7 = 28 pinos. Como reduzir para apenas 12 com multiplexação?

Parte IV · Famílias lógicas

Exercício 7 · TTL vs CMOS (10 pts)

Indica diferenças entre TTL (74xx) e CMOS (40xx, 74HCxx):

Exercício 8 · Tensão LOW/HIGH (10 pts)

Mediste 1,5 V num pino de um chip 74HC04 (CMOS 5V). É LOW, HIGH ou indeterminado?

Parte V · Aplicação

Exercício 9 · Cenário (10 pts)

Tens de fazer um circuito que conta quantas vezes uma máquina passou (sensor de presença) e mostra o valor num display de 4 dígitos. Estimativa de duração: anos. Que abordagem preferes?