1ª Lista de Exercícios - Funcionários do NCE-UFRJ

Introdução a Sistemas Embutidos – DCC/IM
Primeira Lista de Exercícios – Agosto/2004
Prof. Manuel L. Anido
Lista Individual - Listas copiadas, mesmo parcialmente, receberão nota zero.
Entrega: Início da Aula do dia 06/09/2003 ou antes do dia. Não serão recebidas listas após a data de entrega.
1 – (0.5) Represente os números decimais A = 3,0625 e B = 6,125 em complemento a dois com um total de 8
bits, e com parte fracionária de 4 bits e realize a operação A – B, indicando o resultado binário e decimal.
2 – (0.5) Repita o ítem 1 para os números A = - 4,5 e B = 6,75.
3 – (0.5) Ainda usando a representação binária do ítem 1, realize a multiplicação dos números A = 0,75 e B =
0,625, escale o resultado para 8 bits e apresente o resultado em binário e decimal.
4 – (0.5) Você foi contratado para desenvolver um joginho de simulador de vôo para um dispositivo portátil que
roda num microcontrolador que não tem ponto flutuante em hardware e que não pode fazer ponto flutuante em
software pois ficaria muito lento. O microcontrolador faz operações aritméticas em 16 bits. Explique a
representação binária que você utilizará para representar números fracionários positivos e negativos que
permitirão representar os elementos mais importantes do sistema, com qual resolução, e as operações
necessárias sobre os objetos, indicando a posição do ponto decimal. Justifique sua resposta. Lembre-se que
para fazer rotações de objetos é necessário calcular senos e cossenos.
5 – (0.5) Realize a divisão binária (em complemento a dois) Q = N/D utilizando o método de divisão binária
sem restauração, sendo N e D os números decimais N=98 e D = -12. Indique os passos do algoritmo, o
quociente Q e o Resto R (em decimal e em binário).
6 – (0.5) Utilizando-se uma representação em complemento a dois com um total de 16 bits, sendo 8 bits na parte
fracionária, qual será o resultado (decimal e binário) da seguinte operação R = (A * B ) / C , sabendo-se que o
resultado da multiplicação deve ser escalado para sua representação original antes da divisão e que A = 57,25; B
= 34,125 e C = 19,5.
7 – (0,5 + 0,5) Sabendo-se que a fonte de alimentação de um circuito é de 5 Volts e que:
A- a corrente necessária para acender um LED é de 5mA e que a queda de voltagem em seus terminais é
de 1,5V quando passa essa corrente.
B - Um microcontrolador consegue, tipicamente, sugar uma corrente de saída (pino de saída) de
aproximadamente 20mA em nível baixo (0,2 V) em fornecer uma corrente de saída de aproximadamente
10mA em nível alto (4,5V).
Desenhe o circuito de acendimento do LED e calcule o valor da resistência para as duas situações (saída
em “baixo” e “alto”).
8 – (1,0)Na entrada da sua casa existe um longo corredor que normalmente fica com a luz desligada por motivo
de economia. Você gostaria que ao chegar no portão você ligasse a luz e após atravessar o longo corredor você
pudesse apagar a luz do mesmo. Da mesma forma, quando você sai de madrugada, você quer acender a luz
antes de andar no corredor e apagá-la junto ao portão de saída. Esta é a operação do conhecido circuito “threeway”.
Utilizando dois interruptores (cada interruptor tem 1 pólo e 2 posições – 1 normalmente aberto -
NA e 1 normalmente fechado -NF), 1 lâmpada de 127V AC, desenhe o esquema do circuito que resolve o
problema acima e explique o seu funcionamento.
9 – (1,0)Você deseja ligar e desligar o Boiler (aquecedor de água elétrico com reservatório) da sua casa
automaticamente em certas horas, utilizando um microcontrolador. O Boiler opera com 220V AC (2 fases: F1 e
F2). Para ligá-lo ou desligá-lo você deverá usar um relé de potência (também chamado chave contatora) de
duplo contato que precisa ser chaveado na sua bobina com 110V AC, onde a resistência interna do relé de

potência já limita a corrente e não é necessário usar resistência externa. Para acionar a chave contatora, é
necessário um relé de baixa potência que comutará o enrolamento da chave contactora. Na placa do
microcontrolador você dispõe de um sinal de controle de saída que varia entre 0 e +5V DC, alimentação
adicional de +12V DC, transistor NPN, diodo e um pequeno relé que é comandado por voltagem DC de 12 V e
corrente de 10mA. Utiliza-se um diodo de meia potência (2A a 5A ) em paralelo com a bobina do relé de baixa
potência para evitar a geração de tensões negativas Desenhe o circuito que soluciona este problema e
explique-o.
10 – (4,0)Diga em que estado se encontram os transistores dos circuitos (A), (B), (C) e (D) abaixo (corte,
saturação ou condução) e explique porque isso ocorre. Observe que os circuitos (A) e (C) usam transistores
NPN e os circuitos (B) e (D) usam transistores PNP.
Lembre-se que: I E = I C + I B e que I C = β I B, portanto: I E = I B (β + 1)
Lembre-se que: V BE ≈ 0,65 Volts
Dica: Simplifique a análise substituindo o transistor por dois diodos de costas (NPN ou PNP) e calcule as
correntes dos circuitos.
Ganho (β) =100
Ganho (β) =100
+ 10V
+ 10V
2K
2
10K
(A)
10K
(B)
Ganho (β) =100 Ganho (β) =100
+ 10V
2K
10K
2K
+ 10V
10K
(C)
(D)