AT09 Contadorese Registradores

AT09 Contadorese Registradores

(Parte 1 de 3)

Contadores e Registradores Professor: Breno Arêdes

Sistemas Digitais

•Contadores e Registradores – Contadores Assí ncr onos

– Contadores Síncr onos

–Circuitos Integrados de Contadores

–Contadores com Registradores de Deslocamento:

Conteúdo Progra mático

–Contadores com Registradores de Deslocamento: Anel e Johnson

–Registradores Serie/Paralelo

–Circuitos Integrado de Registradores

Contadores Assíncronos

• São assíncronos porque os pulsos de clock são aplicados apenas na entrada CLK do F A, desta for ma apenas o F A está e m sincronis mo co m o CL OCK.

• J =K =1 para todos os F assi m elesirão co mutar se mpre que ocorrer u ma borda de descida.

• A saída de cada F aciona a entrada de CLK do F seguinte.

• As saídas dos FFs D, C, B, A representa m u m nú mero binário de 4 bits,• As saídas dos FFs D, C, B, A representa m u m nú mero binário de 4 bits, sendo D o MSB.

• Após o 15º pulso de clock, os FFs do contador estarão na condição 1.

Na 16ª borda de descida do CLK o contador é zerado pois A muda de 1 para 0, fazendo co m que o F B mude de 1 para 0, e assi m por diante até que o contador chegue ao estado 0.

Contadores Assíncronos Contadores Assíncronos

Contadores Assíncronos

Esquerda para direita (LSBMSB)
Direita para esquerda ( MSBLSB)

Fl uxo de Si nal

M ó du l o

O módulo de u m contador é igual ao nú mero de estados que ele pode contar antes de zerar.estados que ele pode contar antes de zerar.

M ó d ul o = 2N e m que N é o nú mero de FFs do circuito.

Contadores binários básicos pode m ser modificados para obter u m módulo que não esteja li mitado a 2N .

Divisão de Fre qü ê ncia

E m u m contador básico cada F proporciona u ma for ma de onda de saída que é exata mente metade dafreqüência dafor ma de onda na entrada CLK.

E m qualquer contador, o sinal na saída do últi mo F te m u ma freqüênciaigual à freqüência do clock de entrada divida pelo módulo do contador.

Atraso de propagação em contadores assíncronos

O principio básico de u m contador assíncrono é que cada F é disparado pela transição de saída do F precedente.

E m virtude do te mpo de atraso de propagação (t pd ) inerente a cada F os atrasos de propagação se acu mula m, de modo que o enési mo F não muda de estado até que u mintervalo de te mpoigual a N*t pd após a transição ativa do clock.

Contadores Síncronos

Os FFs são disparados si multanea mente (e m paralelo) pelos pulsos de clock de entrada. Visto que os pulsos de clock são aplicados e m todos os FFs, algu m recurso te m de ser usado para controlar o mo mento e m que u m F deve co mutar e o mo mento e m que deve per manecer inalterado quando ocorrer u m pulso de clock.

• As entradas de CLK de todos os FFs estão conectadas juntas, de modo que o sinal de clock de entrada é aplicado si multanea mente e m todos F.

Apenas o flip-flop A, o LSB, te m suas entradas J e K per manente mente e m• Apenas o flip-flop A, o LSB, te m suas entradas J e K per manente mente e m nível ALT O. As entradas J e K dos outros FFs são acionados por u ma co mbinaçãológica das saídas dos FFs.

Contadores Síncronos Contadores Síncronos

Contadores Síncronos

A seqüência de contage m mostra que o F A te m de mudar de estado e m cada borda de descida do CL OCK. Por isso, J =K =1, assi m ele co muta e m cada borda de descida do clock de entrada.

A seqüência de contage m mostra que o F B te m que mudar de estado e m cada borda de descida que ocorrer enquanto A =1.

A seqüência de contage m mostra que o F C te m de mudar de estado e m cada borda de descida que ocorrer A =B =1.

Analoga mente, pode mos constatar que o F D te m de co mutar e m toda borda de descida que ocorrer A =B =C =1.

Cada F deve ter s uas entradas J e K co nectadas de modo qu e elas esteja m no nível ALT O a pe nas qu a ndo as saídas de to do s os FFs de mais baixa or de m estivere m no estado ALT O.

Contadores de Módulo < 2 N

Módulo 6.

O contador básico síncrono mostrado anterior mente está li mitado ao valor do módulo que é igual a 2N , e m que N é o nú mero de FFs. Esse valor é, na realidade, o valor máxi mo do módulo que pode ser obtido usando Nflip-flops.

O contador básico pode ser modificado para gerar u m módulo menor que 2N .

A figura ao lado mostra u mA figura ao lado mostra u m contador módulo 6, ou seja, conta de 0 a 5.

Observe que a porta NA N D está conectada à entrada CLR’ dos FFs, dessa for ma quando B =C =1 os FFs serão resetados, reiniciando a contage m. U ma vez que os FFs fora m resetados, a saida da NA N D retorna para o nível ALT O.

E mbora o contador chegue ao estado 110, ele se manté m nesse estado por apenas alguns nanosegundos antes de reiniciar para 0. Assi m pode-se dizer que esse contador conta de 0 (zero) a 101 (cinco) e então recicla para 0.

Contadores de Módulo < 2 N

Módulo 6.

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