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Eletrônica Digital
Prof. Arthur Braga
Tópicos
Contadores Assíncronos X Síncronos
Contadores Assíncronos
Contadores de módulo < 2 N
Contador Assíncrono de Década
Atraso de propagação: contador assíncrono
Contador assíncrono decrescente
Contagem assíncrona crescente / decrescente
Contadores Síncronos
Contadores síncronos de módulo < 2 N
Contadores síncronos decrescentes
Contadores síncronos crescentes/decrescentes
Contadores síncronos com carga paralela
Circuitos Integrados de contadores assíncronos
Analisando Contadores Síncronos
Projeto de Contadores Síncronos
Contador Assíncrono Decrescente
Antes de analisar o circuito de um contador decrescente, vamos analisar a seqüência de contagem decrescente para um contador decrescente de três bits:
CBA
Qual conclusão podemos tirar?
Como selecionar entre contador crescente ou decrescente?
Contadores Síncronos (paralelos)
Os problemas encontrados com os contadores assíncronos são provocados pelo acúmulo dos atrasos de propagação dos FFs. Essa limitação pode ser superada pelo com o uso de contadores síncronos ou paralelos , nos quais os FFs são disparados simulataneamente (em paralelo) pelos pulsos de clock de entrada.
Visto que os pulsos de clock de entrada são aplicados em todos os FFs, algum recurso tem que ser usado para controlar o momento em que um ou mais FFs deve(m) comutar, e o momento em que um ou mais FFs deve(m) permancer inalterado(s) quando ocorrer a borda ativa de clock.
QUESTÃO:
Como fazer isso ???
Contadores síncronos de módulo < 2
N
Utiliza-se as entradas assíncronas CLEAR para gerar contadores síncronos de módulo < 2N. De forma semelhante aos contadores assíncronos, observa-se spikes ou glitches nas formas de onda da saída de alguns FFs.
Contador Síncrono de módulo 6
Contadores síncronos de módulo < 2
N
Abaixo mostra-se exemplos de diagramas de transição de estados para um contador síncrono de módulo 2 N, e a mudança que ocorre no diagrama de transição de estados quando se passa para um contador de módulo < 2N.
contador síncrono de módulo 2N^ contador síncrono de módulo < 2N
Contadores síncronos decrescentes
No estudo dos contadores asscontadores assííncronosncronos , observamos que em um contadorcontador crescentecrescente usamos a saída de um FF de ordem mais baixa para controlar a comutação de um FF de ordem imediatamente superior , já em um contador decrescentecontador decrescente usamos a saída invertida de um FF de ordem mais baixa para controlar a comutação de um FF de ordem imediatamente superior.
Nos ContadoresContadores (^) SSííncronosncronos , há um raciocínio semelhante: no contadorcontador crescentecrescente usa-se a saída de um FF de ordem mais baixa para controlar a comutação de FFs de ordem superior , no contador decrescentecontador decrescente usa-se as saídas invertidas de cada FF para controlar a comutação dos FFs de ordem superior.
Contadores síncronos decrescentes EXEMPLOEXEMPLO
Contador Crescente
Contador Decrescente
E para selecionar o sentido da contagem ?
Contadores síncronos com carga paralela
Muitos CIs de contadores paralelos usam carga síncrona , em que o contador é carregado na transição ativa do mesmo sinal de clock usado para a contagem. O nível lógico aplicado na entrada determina se a transição ativa do clock carregará o contador ou se será contada como uma operação normal de contagem.
CARGA SCARGA SÍÍNCRONANCRONA
PL
Exemplos de CIs contadores que usam carga síncrona incluem os 74ALS160, 74ALS161, 74ALS162 e 74ALS163 da família TTl, e os equivalentes CMOS 74HC160, 74HC161, 74HC162 e 74HC163.
Como operam esses Circuitos Integrados ?Como operam esses Circuitos Integrados?
Circuitos Integrados de contadores assíncronos
A sA séérie 74ASL160rie 74ASL160--163 / 74HC160163 / 74HC160--163 163
Perceberam que este CI sPerceberam que este CI sóó faz contagem crescente ?faz contagem crescente?
detecta estado terminal
Circuitos Integrados de contadores assíncronos
A sA séérie 74ASL190rie 74ASL190--191 / 74HC190191 / 74HC190--191^191
Circuitos Integrados de contadores assíncronos
Muitas saídas de CIs contadores foram projetadas para facilitar a conexão de múltiplos CIs para criar circuitos com uma extensão de contagem mais ampla.
CONTADOR DE MCONTADOR DE MÚÚLTIPLOS ESTLTIPLOS ESTÁÁGIOSGIOS
Como visualizar a saComo visualizar a saíída dos contadores ?da dos contadores?
Analisando contadores síncronos
EXEMPLOEXEMPLO
J K C
J K A
K C
J A B
A A
B B
C
C
= =
= =
=
= ⋅
1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 1
1 1 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0
1 0 1 0 1 1 1 0 0 0 1 1
1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0
0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 0
0 1 0 0 0 0 0 1 1 0 1 1
0 0 1 0 0 1 1 1 1 0 1 0
0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1
C B A J (^) C KC J (^) B KB J (^) A KA C B A
Estado ATUAL Entradas de Controle PRÓXIMO estado
Observa-se que se trata de um contador de módulo 5.
Observa-se ainda que se trata de um contador autocorretor.
Analisando contadores síncronos
EXEMPLOEXEMPLO
E para projetar um contador sE para projetar um contador sííncrono ?ncrono?
Projeto de Contador Síncrono
Muitas configurações diferentes de contadores estão disponíveis como CIs assíncronos, síncronos e combinações assíncrono/síncrono. A maioria deles realiza a contagem segundo uma seqüência binária normal.
Entretanto, em muitas aplicações pode-se precisar de um contador que gere uma seqüência que não seja a normal.
Realizar o projeto do circuito sequêncial.
SOLUSOLUÇÇÃO ?ÃO?
EXEMPLO DE PROBLEMA:EXEMPLO DE PROBLEMA: Controle de um Motor de PassoControle de um Motor de Passo
Um motor de passo gira em passos discretos, geralmente 15 o^ por passo, em vez de girar em movimento contínuo. Os enrolamentos dentro do motor devem ser energizados e desenergizados em uma seqüência específica para produzir movimentos em passos discretos.
Projeto de Contador Síncrono
