Qual é a conceituação correta de um latch SR básico em sistemas digitais? (Valor 04 pontos)
a) Um circuito de memória básico capaz de armazenar um bit de informação e cujo estado pode mudar com as entradas, sendo sensível ao nível do sinal de controle.
b) Um circuito combinacional utilizado para realizar operações lógicas complexas.
c) Um dispositivo que converte sinais analógicos em digitais.
d) Um circuito que armazena um bit de informação e pode mudar seu estado apenas em resposta a um sinal de clock.
a) Um circuito de memória básico capaz de armazenar um bit de informação e cujo estado pode mudar com as entradas, sendo sensível ao nível do sinal de controle.
b) Um circuito combinacional utilizado para realizar operações lógicas complexas.
c) Um dispositivo que converte sinais analógicos em digitais.
d) Um circuito que armazena um bit de informação e pode mudar seu estado apenas em resposta a um sinal de clock.
Passo 1
O que o enunciado pede e o que ele dá:
- Pede: escolher a conceituação correta de um latch SR básico em sistemas digitais.
- Dá quatro alternativas (a), (b), (c) e (d).
- Informações relevantes do enunciado:
- Cada alternativa descreve um tipo de circuito/dispositivo digital.
- A pergunta é conceitual: identificar qual definição corresponde a um latch SR básico.
Passo 2
O que é, em palavras simples, um latch SR:
- Um latch SR é um circuito de memória muito simples que armazena exatamente um bit de informação.
- Ele tem duas entradas chamadas normalmente de
(set) e (reset), e duas saídas complementares e . - A ideia básica: ao aplicar um pulso em
o latch “seta” para 1; ao aplicar um pulso em o latch “reseta” para 0; quando não há comando, ele mantém (armazena) o valor anterior de . - Isso já corresponde à parte de “armazenar um bit de informação” das alternativas.
Passo 3
Como é implementado e como funciona (explicação didática):
- Implementação típica: dois portões lógicos conectados em realimentação (cross-coupled), normalmente dois NOR ou dois NAND.
- Para o caso clássico com NORs, o diagrama tem:
- Entrada
entra num NOR que produz . - Entrada
entra num NOR que produz . - A saída de cada NOR é conectada à outra entrada do outro NOR (realimentação).
- Entrada
- Comportamento resumido (verdadeiro para o latch NOR):
- Se
e então fica (set). - Se
e então fica (reset). - Se
e então o latch mantém o valor anterior de (memória). - Se
e ocorre uma condição inválida/indeterminada para o latch NOR (ambas saídas podem ficar ou undefined), por isso essa combinação costuma ser evitada.
- Se
- Explicando por etapas: quando as entradas permitem uma ação (por exemplo, quando uma chave de habilitação está num nível ativo), as entradas
e determinam o novo estado; quando a habilitação está inativa, a realimentação garante que permaneça constante.
Passo 4
O que significa “sensível ao nível do sinal de controle” (ligação com alternativa a):
- “Sensível ao nível” quer dizer que, enquanto um sinal de controle (por exemplo uma entrada enable/permit) estiver num certo nível lógico (por exemplo
), as entradas e podem mudar o estado do latch imediatamente em função dos níveis nelas presentes. - Ou seja, não é necessário um pulso de borda (transição) para que o estado mude — o estado muda enquanto o nível de controle mantiver a porta do latch aberta para as entradas. Isso é característica de latches (level-sensitive).
- Em contraste, circuitos que mudam estado apenas na borda de um clock são edge-triggered (flip-flops) — isso é importante para diferenciar latch de flip-flop.
Passo 5
Por que a alternativa (d) está incorreta:
- A alternativa (d) diz: “pode mudar seu estado apenas em resposta a um sinal de clock.” Isso descreve um flip-flop (dispositivo edge-triggered), não um latch SR básico.
- Um latch SR básico muda enquanto o sinal de controle estiver num nível permissivo (level-sensitive), não apenas numa borda de clock. Portanto (d) corresponde a flip-flop, não a latch.
Passo 6
Por que as alternativas (b) e (c) estão incorretas:
- (b) “Um circuito combinacional utilizado para realizar operações lógicas complexas.”
- Errado porque um latch é um circuito sequencial com memória (tem realimentação e estado armazenado). Circuitos combinacionais não têm memória e suas saídas dependem apenas das entradas atuais.
- (c) “Um dispositivo que converte sinais analógicos em digitais.”
- Errado porque isso descreve um conversor A/D (ADC), que é um tipo completamente diferente de circuito e não tem relação com latch SR.
Passo 7
Resumo comparativo e conclusão lógica:
- A alternativa (a) afirma: “Um circuito de memória básico capaz de armazenar um bit de informação e cujo estado pode mudar com as entradas, sendo sensível ao nível do sinal de controle.”
- Isso coincide exatamente com a definição de latch SR básico: armazena um bit, responde às entradas
e , e é level-sensitive (sensível ao nível) quando há um sinal de habilitação.
- Isso coincide exatamente com a definição de latch SR básico: armazena um bit, responde às entradas
- As outras alternativas descrevem outros tipos de circuito (combinacional, ADC, flip-flop) e por isso estão incorretas.
Resposta
(a) Um circuito de memória básico capaz de armazenar um bit de informação e cujo estado pode mudar com as entradas, sendo sensível ao nível do sinal de controle.