Contadores Assíncronos: Uma Introdução aos Sistemas Digitais, Exercícios de Eletrônica

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Contadores Assíncronos

SEL 0414 - Sistemas Digitais

Prof. Dr. Marcelo Andrade da Costa Vieira

Aula 14

Assíncronos X Síncronos

l Contadores Assíncronos:

• O CLK é colocado apenas no primeiro FF (LSB)

l Contadores Síncronos:

• O mesmo CLK é ligado em todos os FFs;

Contador Assíncrono

• Pulsos Ck Q 3 Q 2 Q 1 Q - 1º - 2º - 3º - 4º - 5º - 6º - 7º - 8º - 9º
  • 10º
  • 11º
  • 12º
  • 13º
  • 14º
  • 15º
  • 16º

Contador Assíncrono de 4 bits

Contador Assíncrono Ck Z 0 Z 1 Z 2 Z 3 1 J 0 K 0 Ck↓ Q 0 Q 0 J 1 K 1 Ck↓ Q 1 Q 1 J 2 K 2 Ck↓ Q 2 Q 2 J 3 K 3 Ck↓ Q 3 Q 3 Ck Q 0 Q 1 Q 2 Q 3 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

Contadores

• Podem ser crescentes ou decrescentes
  • Crescente: inicia em zero e vai até o valor máximo, dependendo do seu módulo
  • Decrescente: Inicia no valor máximo, que depende do seu módulo, e termina em zero.
• Exemplos:
  • Contador crescente de módulo 8 → 000 – 111 (0 - 7)
  • Contador decrescente de módulo 8 → 111 – 000 (7 - 0) Contador Assíncrono

Contador Crescente

• FF tipo T sensível à borda de descida
  • Saída Q do FF ligada no Ck do próximo FF
  • A contagem fica registrada nas saídas Q dos FF
• FF tipo T sensível à borda de subida
  • Saída Q do FF ligada no Ck do próximo FF
  • A contagem fica registrada nas saídas Q dos FF Contador Assíncrono

Crescente Decrescente Q 2 Q 1 Q 0 Q 2 Q 1 Q 0 0 0 0 0 7 1 1 1 1 0 0 1 6 1 1 0 2 0 1 0 5 1 0 1 3 0 1 1 4 1 0 0 4 1 0 0 3 0 1 1 5 1 0 1 2 0 1 0 6 1 1 0 1 0 0 1 7 1 1 1 0 0 0 0

CONTADOR CRESCENTE E DECRESCENTE

Contador Assíncrono Para fazer um contador decrescente de módulo = 2 n , considere as saídas invertidas de um contador crescente.

Contador Decrescente

• Montar um contador crescente e considerar as

saídas invertidas*:

• FF sensível à borda de descida
  • Saída Q do FF ligada no Ck do próximo FF
  • A contagem fica registrada nas saídas Q dos FF
• FF sensível à borda de subida
  • Saída Q do FF ligada no Ck do próximo FF
  • A contagem fica registrada nas saídas Q dos FF Contador Assíncrono * Só vale para módulo = 2 n

Contador decrescente de módulo 8

MSB^ LSB

Contagem crescente/decrescente

Contador Assíncrono Q n- Q n- CK n 1

Porta Ou-Exclusivo = inversor controlado :

A + 0 = A

A + 1 = A

Contador Assíncrono Crescente de

Módulo < 2

n

• Uso o Clear do FF para reiniciar a contagem;
• Projeto: se desejo contar até X:
  • Determinar o menor número de FFs necessários ( n ≥ X) e monte o contador assíncrono crescente
  • Conecte a saída de uma porta NAND ao Clear de todos os FFs
  • Determine quais os FFs que estão em nível alto na contagem (X+1) e conecte na porta NAND

Contador Assíncrono de Década (Módulo 10)

Contador Assíncrono Crescente **Pulsos Ck Q 3 Q 2 Q 1 Q 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 2 0 0 1 0 3 0 0 1 1 4 0 1 0 0 5 0 1 0 1 6 0 1 1 0 7 0 1 1 1 8 1 0 0 0 9 1 0 0 1 10 * 1 0 1 0 CL 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 * *** Para Clear = 0 ➨ Estado 1010 ➨ Clear = Q 3 Q 1

Ação do CLEAR Ck Q 0 Q 1 Q 2 Q 3 1000 = 8 (^) 1001 = 9 0000 = 0 Onda quadrada de frequência f e ciclo de trabalho de 50% Onda quadrada de frequência f/10 e ciclo de trabalho de 20%

Circuito do Contador Assíncrono BCD

Contador Assíncrono Crescente

Contadores Assíncronos de

Módulo < 2

n

Decrescente