Segunda parte da disciplina

Analisando Contadores Sncronos

Projeto de Contadores Sncronos

Mquinas de Estado

Contadores com Registradores de deslocamento

Os contadores podem ser personalizados para geraram qualquer sequencia de contagem (ou estado);

No utiliza as entradas assncronas (PRE e CLR);

Evita o surgimento dos glitches (estados transitrios);

Utiliza a tabela-verdade na forma tabela de estado ATUAL/PRXIMO;

Metodologia de Anlise: Escrever a expresso lgica para cada entrada de

controle dos FFs;

Estabelea um estado atual e aplique essa combinao de bits s expresses lgicas de controle;

Repita o processo at que toda a sequncia seja determinada.

Seja o Circuito Lgico abaixo:

Pode-se dizer que: JC = A . B; KC = C;

JB = KB = A; J = KA = C.

Estado Atual Entradas de Controle Prximo Estado

C B A JC KC JB KB JA KA C B A

0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1

0 0 1 0 0 1 1 1 1 0 1 0

0 1 0 0 0 0 0 1 1 0 1 1

0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 0

1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0

1 0 1 0 1 1 1 0 0 0 1 1

1 1 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0

1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 1

Formar a tabela de estado ATUAL/PRXIMO

Exemplo de contador autocorretor: estados no usados retornam sequncia de contagem normal

Como ficaria a anlise para FFs do tipo D?

Expresso Lgica: Dc = CB+CA+CBA; Db = BA+BA Da = A

Utilizado quando um contador segue uma sequncia diferente das contagem de 2n e < 2n;

Estima-se os diferentes estados desejveis do circuito contador;

Processo de projeto de circuitos lgicos que decodifica os vrios estados do contador para fornecer os nveis lgicos para cada entrada J e K;

Utilizase a tabela de excitao (transio) do FF;

Transio na sada do FF

Atual estado Qn

Prximo estado Qn+1

J K

0 0 0 0 0 X

0 1 0 1 1 X

1 0 1 0 X 1

1 1 1 1 X 0

Procedimento de Projeto 1 Passo - Determine o nmero desejado de bits

(FFs), a sequncia de contagem desejada;

Exemplo:

2 Passo Desenhar o diagrama de estado completo

C B A

0 0 0

0 0 1

0 1 0

0 1 1

1 0 0

0 0 0

0 0 1

3 Passo Com o diagrama de transio, monte a tabela verdade com todos os estados ATUAIS e Prximos

Atual estado Prximo estado

C B A C B A

Linha 1 0 0 0 0 0 1

2 0 0 1 0 1 0

3 0 1 0 0 1 1

4 0 1 1 1 0 0

5 1 0 0 0 0 0

6 1 0 1 0 0 0

7 1 1 0 0 0 0

8 1 1 1 0 0 0

4 Passo - Acrescente colunas a essa tabela para cada entrada J e K. Para cada entrada atual, indique os nveis exigidos em cada entrada J e K a fim de produzir a transio para o prximo estado.

Atual estado Prximo estado JKc JKb Jka

C B A C B A

Linha 1 0 0 0 0 0 1 0x 0x 1x

2 0 0 1 0 1 0 0x 1x X1

3 0 1 0 0 1 1 0x X0 1x

4 0 1 1 1 0 0 1x X1 X1

5 1 0 0 0 0 0 x1 0x 0x

6 1 0 1 0 0 0 X1 0x X1

7 1 1 0 0 0 0 X1 X1 0x

8 1 1 1 0 0 0 X1 x1 X1

5 Passo Projetar os circuitos lgicos necessrio para gerar os nveis requeridos em cada entrada J e K

6 Passo Implemente o circuito final

Caso de implementao com FF tipo D Contadores com FFs JK tem circuitos lgicos mais

simples, contadores com FFs D tem o projeto simplificado;

Implemente o circuito a partir da tabela do circuito anterior com FFs D;

7.43 a) Projete um contador sncrono usando FFs JK que

tenha a seguinte seqncia: 000, 010, 101, 110 e repete. Os estados indesejveis (no usados) 001, 011, 100 e 111 tm de levar o contador sempre para 000 no prximo pulso de clock.

b) Redesenhe o contador do item (a) sem nenhuma restrio sobre os estados no usados, ou seja, seus prximos estados podem ser estados de irrelevncia. Compare com o projeto do item (a).

C) Projeto o mesmo contador sncrono utilizando agora FFs do tipo D. Compare com o projeto do item (a)

O terno Mquina de Estado se refere a um circuito digital que sequencia estados por meio do sinal de clk e outros sinais de entrada;

Os contadores so Mquinas de Estados;

So mais empregados quando no se tem uma sequencia lgica de estados;

Contador: conta eventos x ME: controla eventos;

Modelo de Mealy sinais de sada controlados por sinais externos

Modelo de Moore as sadas dependes somente dos FFs.

Relembrando: Mquina de estado modelo de Moore

Relembrando: Mquina de estado modelo de Mealy

Utilizam realimentao (a sada do ltimo FF conectada de volta ao primeiro;

Contador em anel CRD mais simples deslocamento circular

Contador Johnson (contador em anel torcido) Sada barrada do ltimo FF conectada a entrada

do primeiro;

O mdulo do contador Johnson sempre igual a 2X o nmero de FFs;

Decodificando um contador Johnson Sempre utiliza Ands de duas entradas

Observe que a combinao de 2 FFs so nicas no ciclo