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Eletrônica - REE IIICircuitos lógicos digitais - Ensaios Contadores

Contadores - Ensaios

Contadores © SENAI-SP, 2004

Trabalho editorado pela Gerência de Educação da Diretoria Técnica do SENAI-SP, a partir dos conteúdos extraídos da apostila Circuitos lógicos digitais - Ensaios, Capítulo XI, Contadores. São Paulo, 1991

(Reparador de Equipamentos Eletrônicos I).

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Sumário

Contadores 5 Referências bibliográficas 27

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Contadores

O objetivo que norteou a elaboração do material didático Contadores foi o de apresentar, de uma forma organizada, clara e objetiva, os aspectos fundamentais da eletrônica.

Esperamos que esse manual sirva como instrumento de apoio ao estudo de uma matéria essencial para os que se iniciam ao campo da eletrônica.

Contador binário

É um circuito digital que conta numa seqüência predeterminada o número de pulsos aplicados à sua entrada. Os contadores são construídos com flip-flop em cascata, como o contador de 0 a 1 esquematizado ao lado.

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Contadores assíncronos ou ripple counter Neste tipo de contador, as variáveis de estado interno não mudam simultaneamente.

Os contadores digitais efetuam a contagem em binário, ou seja, em códigos binários. A figura abaixo mostra o diagrama de blocos de um contador binário assíncrono de três bits e as respectivas formas de onda.

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Esse circuito contará os pulsos recebidos como segue abaixo.

Decimal QC QB QA CQ BQ AQ Decimal crescen te decrescen t e

Contagem crescente e decrescente O contador crescente (“Up counter”) efetua a contagem de modo progressivo, em ordem crescente. já o contador decrescente (“Down counter”) efetua a contagem de modo regressivo, em ordem decrescente.

Erros de decodificação nos contadores assíncronos Cada biestável da cascata de um contador requer determinado período de tempo para mudar de estado. Se ocorrer novo pulso de clock antes que a mudança do biestável anterior tenha se completado,haverá, neste caso, erro de decodificação.

Por isso, é necessário dar tempo suficiente para que as mudanças se propaguem por todo contador, conforme a seguinte fórmula.

f ≤ Tp . N

Convenção N=número de estágios do biestável Tp=atraso de propagação de um biestável

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Contadores síncronos

Nos contadores síncronos há uma entrada de clock comum a todos biestáveis da cascata; isto faz com que todos mudem de estado no mesmo instante. Desta forma, ficou sanado a possibilidade de erro de decodificação.

O diagrama de blocos abaixo é um contador síncrono de três bits com ligação “parallel carry” (contador paralelo).

As formas de onda a seguir mostram como funciona o contador paralelo de três bits.

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A freqüência máxima de clock limita-se pelo atraso de apenas um biestável e de uma porta lógica. Assim: T ≤ Tp + Tg

Convenção T=período do sinal de clock Tp=atraso de um biestável Tg=atraso da porta lógica

A figura a seguir mostra o contador síncrono “parallel carry”.

No contador síncrono “ripple carry” a seguir representado, a freqüência máxima do sinal de clock é menor do que a freqüência no contador “parallel carry”.

Controle do módulo de contagem Este controle é feito através dos dispositivos “preset” (reajustar) e “clear” (limpar), que são entradas de controle de contagem. O preset e o clear possibilitam zerar o contador quando esse atingir certa contagem ou iniciá-la a contagem a partir de um número também predeterminado.

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O esquema abaixo mostra a estrutura de um contador que realiza uma contagem de 0 a 10.

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