Circuitos Digitais 2025
Apresentação do Curso
Visão Geral
A disciplina de Circuitos Digitais (60 horas) explora os fundamentos de sistemas digitais, com ênfase em portas lógicas, circuitos integrados comerciais (7408, 7404, 7432), álgebra booleana, mapas de Karnaugh e projetos práticos. O curso combina teoria, simulações em ferramentas como Tinkercad e Logisim, e projetos integradores, alinhando-se à BNCC para aplicações educacionais e práticas reais.
- Carga Horária: 60 horas (15 semanas, 4h/semana).
- Metodologia: Aulas teóricas, simulações práticas e projetos interdisciplinares.
- Foco: Fundamentos digitais, circuitos comerciais e aplicações pedagógicas.
Nota: O curso utiliza circuitos integrados reais (ex.: 7408 AND, 7404 NOT, 7432 OR) para conectar teoria à prática industrial.
Cronograma
Período: 05/08/2025 a 05/12/2025 (terças e sextas, 2h por aula). Veja o calendário oficial da UFPR para detalhes.
| Semana | Data (Terça) | Data (Sexta) | Conteúdo | Observação |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 05/08/2025 | 08/08/2025 | Apresentação do curso | Introdução aos Circuitos Digitais |
| 2 | 12/08/2025 | 15/08/2025 | Portas Lógicas Básicas (AND, OR, NOT) | Simulação no Tinkercad |
| 3 | 19/08/2025 | 22/08/2025 | Álgebra Booleana: Operadores e Tabelas-Verdade | Prática com 7408, 7404, 7432 |
| 4 | 26/08/2025 | 29/08/2025 | Álgebra Booleana: Simplificação e Equivalências | Exercícios no Logisim |
| 5 | 02/09/2025 | 05/09/2025 | Sistemas Combinacionais | Projeto de circuitos simples |
| 6 | 09/09/2025 | 12/09/2025 | Mapas de Karnaugh | Simplificação de expressões |
| 7 | 16/09/2025 | 19/09/2025 | Circuitos Aritméticos | Avaliação 1 (16/09) |
| 8 | 23/09/2025 | 26/09/2025 | Sistemas Sequenciais | Introdução a flip-flops |
| 9 | 30/09/2025 | 03/10/2025 | Flip-Flops e Registradores | Simulação de circuitos sequenciais |
| 10 | 07/10/2025 | 10/10/2025 | Máquinas de Estado Finito | Projeto de máquinas simples |
| 11 | 14/10/2025 | 17/10/2025 | Memórias e Dispositivos Programáveis | Prática com memórias |
| 12 | 21/10/2025 | 24/10/2025 | Projetos Práticos Integradores | Início do projeto final |
| 13 | 28/10/2025 | 31/10/2025 | Projetos Práticos Integradores | Continuação do projeto final |
| 14 | 04/11/2025 | 07/11/2025 | Apresentação de Projetos | Avaliação 2 (04/11) |
| 15 | 11/11/2025 | 05/12/2025 | Revisão e Encerramento | Resumo e entrega final |
Objetivos do Curso
Competências e Habilidades
Objetivos Gerais
O curso visa capacitar os alunos a:
- Compreender sistemas digitais e álgebra booleana.
- Aplicar portas lógicas e circuitos comerciais (7408, 7404, 7432) em simulações.
- Simplificar circuitos usando mapas de Karnaugh e leis booleanas.
- Projetar sistemas digitais práticos, como semáforos e fechaduras.
- Relacionar conceitos digitais a aplicações educacionais (BNCC).
Atividade: Qual é o papel de um circuito integrado como o 7408 em um projeto digital? Pesquise e explique.
O CI 7408 contém 4 portas AND de 2 entradas, usadas para implementar lógica de conjunção (A · B). Em projetos digitais, é essencial para combinar sinais, como em somadores ou controles lógicos.
Estrutura do Curso
Distribuição de Horas
Distribuição das 60 Horas
| Tema | Horas |
|---|---|
| Introdução e Circuitos Comerciais | 4h |
| Álgebra Booleana | 8h |
| Simplificação (K-Maps) | 8h |
| Portas Lógicas | 8h |
| Circuitos Combinacionais | 10h |
| Circuitos Sequenciais | 10h |
| Projetos Integradores | 8h |
| Avaliações | 4h |
Nota: A introdução inclui circuitos comerciais (7408, 7404, 7432) e tabelas-verdade para reforçar a base prática.
Ferramentas e Simuladores
Exploração Prática
Ferramentas Utilizadas
- Tinkercad Circuits: Simulação online com CIs 7400.
- Logisim Evolution: Projetos complexos e didática.
- Logicly: Interface intuitiva para iniciantes.
- Falstad: Circuitos mistos digitais/analógicos.
Exemplo: Simulação no Tinkercad
Tarefa: Monte um circuito com 7408 (AND) e 7432 (OR).
Expressão: F = A · B + C
Passos:
1. Adicione CI 7408 e 7432.
2. Conecte entradas A, B, C a chaves.
3. Ligue a saída a um LED.
Teste: Verifique a tabela-verdade.
Expressão: F = A · B + C
Passos:
1. Adicione CI 7408 e 7432.
2. Conecte entradas A, B, C a chaves.
3. Ligue a saída a um LED.
Teste: Verifique a tabela-verdade.
Atividades Práticas
Aplicação de Conceitos
Exemplos de Atividades
- Simulação de portas AND (7408), OR (7432), NOT (7404).
- Construção de tabelas-verdade para circuitos combinados.
- Simplificação com mapas de Karnaugh usando CIs comerciais.
- Montagem de somadores e multiplexadores.
- Prototipagem de contadores e flip-flops.
Atividade: Monte a tabela-verdade para F = (A · B) + ¬C usando 7408, 7404, 7432.
| A | B | C | A·B | ¬C | F = (A·B) + ¬C |
|---|---|---|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 |
| 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 |
| 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 |
| 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 |
| 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 |
| 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 |
| 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 |
Projetos Integradores
Aplicações Práticas
Projetos Propostos
- Relógio Binário: Contadores mod-60 com display binário.
- Fechadura Eletrônica: Comparadores e registradores.
- Jogo da Memória: Flip-flops e lógica combinacional.
- Sistema de Alarme: Sensores simulados e contadores.
- Contador de Visitantes: Contadores com reset automático.
Exemplo: Semáforo Digital
Objetivo: Criar um semáforo com LEDs.
Componentes:
- 7408 (AND) para lógica de controle.
- 7432 (OR) para combinar sinais.
- 7404 (NOT) para inversões.
Tarefa: Simule no Tinkercad.
Componentes:
- 7408 (AND) para lógica de controle.
- 7432 (OR) para combinar sinais.
- 7404 (NOT) para inversões.
Tarefa: Simule no Tinkercad.
Nota: Projetos integram circuitos comerciais e simuladores, conectando teoria à prática.