Resumo |
Sistemas digitais consistem em um conjunto de ferramentas capazes de transmitir, interpretar e armazenar sinais digitais. O uso dessa técnica se faz presente em atividades cotidianas do homem, desde o uso de dispositivos eletrônicos à telecomunicação. A elaboração de um sistema digital prático pode ser realizada por meio de circuitos eletrônicos em matrizes programáveis, através de linguagem de descrição de hardware com ferramentas de desenvolvimento avançadas. Esses circuitos resultarão em equipamentos que poderão ser usados em diversas aplicações digitais. O presente trabalho tem como propósito implementar a tecnologia de sistemas digitais por meio de modelos de circuitos lógicos programados em campo, para ser utilizado por alunos de engenharia elétrica na área de sistema digitais. Ademais, pretende-se familiarizar os estudantes com o uso de ferramenta de projeto moderna, o FPGA (Field Programmable Gate Array). Para tal, desenvolveu-se com os recursos disponíveis uma tecnologia aplicada a educação. Assim, foi auxiliado o desenvolvimento de um módulo que será utilizado no laboratório de sistemas digitais e escrito um caderno didático que visa implementar e analisar através do FPGA as configurações de sistemas digitais, incluindo conceitos básicos e os principais circuitos digitais. De tal modo, com o caderno didático, objetiva-se rever toda a base teórica para fixação do conteúdo e execução de projetos de sistemas digitais elaboras pelos estudantes. Para a construção da base teórica do caderno didático, foram pesquisados e estudados conteúdos de sistemas e circuitos digitais e materiais sobre o uso do FPGA. Os projetos foram elaborados através do software Quartus II 13.0 e o modelo de FPGA escolhido foi EP4CE10E22C8N da família Cyclone IV da Altera. Com isso, os módulos construídos foram testados para averiguar se o funcionamento estava conforme o estipulado. Como resultado, um novo material didático contendo uma breve descrição teórica acerca de conceitos e fundamentos de sistemas digitais, exercícios resolvidos, práticas, exemplos de projetos e toda descrição de como proceder para programação e implementação destes circuitos. Com as ferramentas desenvolvidas, possibilitará ao aluno uma forma de aprendizagem mais dinâmica e um contato inicial à ferramenta de projeto FPGA, através de um módulo com modelo didático. |