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DEPARTAMENTO DE ENGENHARIAS E CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO Disciplina: Sistemas Digitais Código: 30-809 Carga Horária: 80h (60h Prática + 20h Teórica) Nº de Créditos: 04
EMENTA Princípios Básicos de Eletricidade. Semicondutores, Componentes Eletrônicos e Circuitos Integrados. Portas Lógicas. Métodos de Representação de Circuitos. Tecnologias de Circuitos Digitais. Projetos combinacional e sequencial. Simulação de Circuitos. Linguagens de Descrição de Hardware.
OBJETIVOS Compreender e reconhecer os fenômenos físicos que possibilitam o funcionamento do computador, bem como entender os princípios de construção dos circuitos integrados. Através desses princípios e fenômenos físicos, proporcionar ao aluno a compreensão dos conceitos e funcionamento de circuitos digitais utilizados em computação, através da apresentação de técnicas de projeto, simulação e implementação.
CONTEÚDOS CURRICULARES Princípios Básicos de Eletricidade e Eletrônica Estrutura do Átomo, Níveis de Energia do Elétron, Camada de Valência Carga Elétrica, Potencial Elétrico e Corrente, Fluxo de Elétrons Lei de Ohm e Potência Circuito Elétrico Resistência, Potência e Energia, Condutividade Corrente Alternada Circuitos Digitais Semicondutores e Diodos Conceitos e Aplicação de Semicondutores Conceitos e Princípios de Construção de Transistores Funcionamento e Aplicações de Transistores Características e Famílias de Circuitos Integrados CMOS (características, estrutura e processo de fabricação) Conceitos Básicos de Sistemas Digitais Combinacional x Sequencial Serial x Paralelo Analógico x Digital Portas Lógicas e Portas Universais Revisão de Álgebra Booleana Noções de Projeto Combinacional Modos de Representação Fluxo de Projeto Linguagens de descrição de hardware Circuitos Combinacionais Multiplexadores/Demultiplexadores Codificadores/Decodificadores Somadores/Subtratores Estruturas de Propagação de Carry Circuitos e Projetos Sequenciais Latches e Flip-flops (RS, JK, T, D) Circuitos Síncronos e Assíncronos Registradores e Registradores de Deslocamento Bancos de Registradores
METODOLOGIA Os alunos desenvolverão Trabalhos Discente Efetivos (TDE) no total de 20h, de acordo com o planejamento do professor: estudos de caso, pesquisas bibliográficas, resolução de problemas e lista de exercícios. O desenvolvimento dos conteúdos será feito através de aulas expositivas, visando conceitos, definições e deduções relativas ao programa ministrado, e aulas práticas, que enfatizarão a experimentação de conceitos físicos e a prototipação de circuitos elétricos e eletrônicos de pequena complexidade, projeto e simulação de sistemas digitais. Serão aplicadas listas de exercícios visando facilitar a fixação do conteúdo estudado. A resolução de exercícios será seguida da correção dos mesmos pelo professor, com a participação dos alunos, a fim de demonstrar e fixar os conceitos estudados. No decorrer do semestre, serão utilizadas metodologias ativas com o objetivo de potencializar o processo de ensino-aprendizagem.
AVALIAÇÃO Para esta disciplina a avaliação semestral deve considerar a média ponderada entre as notas, que serão definidas através das seguintes avaliações: Parte da avaliação da disciplina, com peso 20%, será referente às atividades desenvolvidas nas TDEs, conforme previsto pelas regras da graduação Ativa da URI; Comporá também uma das notas da disciplina a avaliação do aluno conforme o projeto integrador, com peso a ser definido pelo professor de acordo com o tema norteador e projeto aplicado no semestre; O restante das notas consistirá em provas e trabalhos (teóricos e/ou práticos), com assuntos específicos da disciplina. A atribuição de notas para a avaliação do desempenho do acadêmico, segue o prescreve o Regimento Geral da Universidade, Art. 88 a 92.
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BIBLIOGRAFIA BÁSICA Allen, T., Paul, G. Física para Cientistas e Engenheiros. Física Moderna: 6. ed. LTC, 2009. VitalBook file.(Biblioteca Virtual). TOCCI, Ronald; WIDMER, Neal; MOSS, Gregory. Sistemas Digitais: Princípios e Aplicações. 11. ed. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2011. WAGNER, Flávio Rech; REIS, André I.; RIBAS, Renato Perez. Fundamentos de circuitos digitais. Porto Alegre: Bookman, 2008.
BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR AMORE, R. D. VHDL: descrição e síntese de circuitos digitais. 2 ed. Rio de Janeiro: LTC, 2012. (Biblioteca Virtual). BOYLESTAD, Robert. Dispositivos Eletrônicos e Teoria de Circuitos. 6. ed. Rio de Janeiro: Ed. LTC, 1999. CARRO, Luigi. Projeto e prototipação de sistemas digitais. Porto Alegre: UFRGS, 2001. FLOYD, T. Sistemas Digitais: Fundamentos e Aplicações. 9 ed. Porto Alegre: Bookman. 2007. (Biblioteca Virtual). GUSSOW, M. Eletricidade Básica. 2 ed. São Paulo: Makron Books, 1996. REIS, Ricardo A. L. Concepção de circuitos integrados. 2. ed. Porto Alegre: Bookman, 2008.
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