análise de contadores 1 antonio augusto lisboa de souza

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Análise de Contadores 1 Análise de Contadores ANTONIO AUGUSTO LISBOA DE SOUZA

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Page 1: Análise de Contadores 1 ANTONIO AUGUSTO LISBOA DE SOUZA

Análise de Contadores 1

Análise de Contadores

ANTONIO AUGUSTO LISBOA DE SOUZA

Page 2: Análise de Contadores 1 ANTONIO AUGUSTO LISBOA DE SOUZA

Análise de Contadores 2

Plano da aula

• Procedimento p/ análise de contadores síncronos• Aplicação da Metodologia• Análise de Contador Bloqueante• Concepção de contador Auto-Iniciante

Page 3: Análise de Contadores 1 ANTONIO AUGUSTO LISBOA DE SOUZA

Análise de Contadores 3

Revisão: Procedimento de Concepção visto

• Passo 1: Definir número e tipo de FFs• Passo 2: Estabelecer um diagrama de Estados• Passo 3: Estabelecer um diagrama de Transições

“EN EN+1” para cada FF

• Passo 4: Estabelecer a Tabela de Excitação do FF• Passo 5: Para cada Estado, definir as expressões das

entradas dos FFs• Passo 6: Simplificar as expressões das entradas dos FFs• Passo 7: Implementar o Diagrama Elétrico

Page 4: Análise de Contadores 1 ANTONIO AUGUSTO LISBOA DE SOUZA

Análise de Contadores 4

Procedimento para Análise de Contadores

• Passo 1: Definir as expressões das entradas dos FFs em relação às saídas dos FFs (estado atual)

• Passo 2: Escolher um estado qualquer, e utilizar as expressões acima para definir o próximo estado. Continuar até retornar ao estado original.

• Passo 3: Caso todos os estados “possíveis” (2n) não tenham sido percorridos, testar estados restantes

• Passo 4: Estabelecer o diagrama de Estados completo

Page 5: Análise de Contadores 1 ANTONIO AUGUSTO LISBOA DE SOUZA

Análise de Contadores 5

Aplicação da Metodologia

Usar a metodologia anterior para definir o comportamento Usar a metodologia anterior para definir o comportamento do cicuito proposto na última aula:do cicuito proposto na última aula:

Page 6: Análise de Contadores 1 ANTONIO AUGUSTO LISBOA DE SOUZA

Análise de Contadores 6

• Passo 1: Definir as expressões das entradas dos FFs em relação às saídas dos FFs (estado atual)

• Passo 2: Escolher um estado qualquer, e utilizar as expressões acima para definir o próximo estado. Continuar até retornar ao estado original.

• Passo 3: Caso todos os estados “possíveis” (2n) não tenham sido percorridos, testar estados restantes

• Passo 4: Estabelecer o diagrama de Estados completo

Aplicação da Metodologia

Page 7: Análise de Contadores 1 ANTONIO AUGUSTO LISBOA DE SOUZA

Análise de Contadores 7

• Passo 1: Definir as expressões das entradas dos FFs em relação às saídas dos FFs (estado atual)

Aplicação da Metodologia

Page 8: Análise de Contadores 1 ANTONIO AUGUSTO LISBOA DE SOUZA

Análise de Contadores 8

• Passo 1: Definir as expressões das entradas dos FFs em relação às saídas dos FFs (estado atual)

J0=K0=1 J1=A0A3

K1=A0

J2= K2= A0A1J3=A0A1A2

K3=A0

Aplicação da Metodologia

Page 9: Análise de Contadores 1 ANTONIO AUGUSTO LISBOA DE SOUZA

Análise de Contadores 9

• Passo 1: Definir as expressões das entradas dos FFs em relação às saídas dos FFs (estado atual)

• Passo 2: Escolher um estado qualquer, e utilizar as expressões acima para definir o próximo estado. Continuar até retornar ao estado original.

• Passo 3: Caso todos os estados “possíveis” (2n) não tenham sido percorridos, testar estados restantes

• Passo 4: Estabelecer o diagrama de Estados completo

Aplicação da Metodologia

Page 10: Análise de Contadores 1 ANTONIO AUGUSTO LISBOA DE SOUZA

Análise de Contadores 10

• Passo 2: Escolher um estado qualquer, e utilizar as expressões acima para definir o próximo estado. Continuar até retornar ao estado original.

J0=K0=1 A0: 01J1=A0A3=0, K1=A0=0 A1:00J2= K2= A0A1=0 A2:00J3=A0A1A2=0, K3=A0=0A3:00

Escolhendo A3A2A1A0=0000

Próximo Estado:A3A2A1A0 = 0001

Aplicação da Metodologia

Page 11: Análise de Contadores 1 ANTONIO AUGUSTO LISBOA DE SOUZA

Análise de Contadores 11

Estado Atual Entradas dos FFs Próx. Estado

A3 A2 A1 A0 J3 K3 J2 K2 J1 K1 J0 K0 A3 A2 A1 A0

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

0 0 0 1

Aplicação da Metodologia

Page 12: Análise de Contadores 1 ANTONIO AUGUSTO LISBOA DE SOUZA

Análise de Contadores 12

Estado Atual Entradas dos FFs Próx. Estado

A3 A2 A1 A0 J3 K3 J2 K2 J1 K1 J0 K0 A3 A2 A1 A0

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

0 0 0 1

J0=K0=1 J1=A0A3

K1=A0

J2= K2= A0A1 J3=A0A1A2

K3=A0

Completar

Aplicação da Metodologia

Page 13: Análise de Contadores 1 ANTONIO AUGUSTO LISBOA DE SOUZA

Análise de Contadores 13

Estado Atual Entradas dos FFs Próx. Estado

A3 A2 A1 A0 J3 K3 J2 K2 J1 K1 J0 K0 A3 A2 A1 A0

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

J0=K0=1 J1=A0A3

K1=A0

J2= K2= A0A1 J3=A0A1A2

K3=A0

Aplicação da Metodologia

Page 14: Análise de Contadores 1 ANTONIO AUGUSTO LISBOA DE SOUZA

Análise de Contadores 14

• Passo 1: Definir as expressões das entradas dos FFs em relação às saídas dos FFs (estado atual)

• Passo 2: Escolher um estado qualquer, e utilizar as expressões acima para definir o próximo estado. Continuar até retornar ao estado original.

• Passo 3: Caso todos os estados “possíveis” (2n) não tenham sido percorridos, testar estados restantes

• Passo 4: Estabelecer o diagrama de Estados completo

Aplicação da Metodologia

Page 15: Análise de Contadores 1 ANTONIO AUGUSTO LISBOA DE SOUZA

Análise de Contadores 15

• Passo 3: Caso todos os estados “possíveis” (2n) não tenham sido percorridos, testar estados restantes

J0=K0=1 J1=A0A3

K1=A0

J2= K2= A0A1J3=A0A1A2

K3=A0

Aplicação da Metodologia

Estado Atual Entradas dos FFs Próx. Estado

A3 A2 A1 A0 J3 K3 J2 K2 J1 K1 J0 K0 A3 A2 A1 A0

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

1 0 1 1

escolher estado

Page 16: Análise de Contadores 1 ANTONIO AUGUSTO LISBOA DE SOUZA

Análise de Contadores 16

• Passo 3: Caso todos os estados “possíveis” (2n) não tenham sido percorridos, testar estados restantes

J0=K0=1 J1=A0A3

K1=A0

J2= K2= A0A1J3=A0A1A2

K3=A0

Aplicação da Metodologia

Estado Atual Entradas dos FFs Próx. Estado

A3 A2 A1 A0 J3 K3 J2 K2 J1 K1 J0 K0 A3 A2 A1 A0

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

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

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

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

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

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

já percorrido

já percorrido

escolher estado

escolher estado

escolher estado

já percorrido

Page 17: Análise de Contadores 1 ANTONIO AUGUSTO LISBOA DE SOUZA

Análise de Contadores 17

• Passo 1: Definir as expressões das entradas dos FFs em relação às saídas dos FFs (estado atual)

• Passo 2: Escolher um estado qualquer, e utilizar as expressões acima para definir o próximo estado. Continuar até retornar ao estado original.

• Passo 3: Caso todos os estados “possíveis” (2n) não tenham sido percorridos, testar estados restantes

• Passo 4: Estabelecer o diagrama de Estados completo

Aplicação da Metodologia

Page 18: Análise de Contadores 1 ANTONIO AUGUSTO LISBOA DE SOUZA

Análise de Contadores 18

0000 0000 0001 0001 0010 0010 0011 0011 0100 0100

1001 1001 1000 1000 0111 0111 0110 0110 0101 0101

• Passo 4: Estabelecer o diagrama de Estados completo

Aplicação da Metodologia

Page 19: Análise de Contadores 1 ANTONIO AUGUSTO LISBOA DE SOUZA

Análise de Contadores 19

• Passo 4: Estabelecer o diagrama de Estados completo

1010 1010 10111011

11001100

11011101

11101110

1111 1111 0000 0000 0001 0001 0010 0010 0011 0011 0100 0100

1001 1001 1000 1000 0111 0111 0110 0110 0101 0101

Aplicação da Metodologia

Page 20: Análise de Contadores 1 ANTONIO AUGUSTO LISBOA DE SOUZA

Análise de Contadores 20

• Passo 4: Estabelecer o diagrama de Estados completo

Contador Auto-Iniciante (Auto corretor)Contador Auto-Iniciante (Auto corretor)

E se não fosse o caso? E se não fosse o caso? se for preciso, mude o circuito!!se for preciso, mude o circuito!!

Aplicação da Metodologia

1010 1010 10111011

11001100

11011101

11101110

1111 1111 0000 0000 0001 0001 0010 0010 0011 0011 0100 0100

1001 1001 1000 1000 0111 0111 0110 0110 0101 0101

Page 21: Análise de Contadores 1 ANTONIO AUGUSTO LISBOA DE SOUZA

Análise de Contadores 21

Contadores c/ registrador de deslocamento

• Um registrador de deslocamento com ES/SS pode implementar um contador, bastando realimentar a SS para a ES. Se a SS é ligada à ES, o contador é dito CONTADOR EM ANEL (RING COUNTER).

Exemplo: Um contador em anel é obtido a partir de um registrador de Exemplo: Um contador em anel é obtido a partir de um registrador de deslocamento deslocamento AA de 4 bits tipo EP/SS conforme figura abaixo. de 4 bits tipo EP/SS conforme figura abaixo. Supondo que o contador seja iniciado no estado 0001 (1 em decimal) Supondo que o contador seja iniciado no estado 0001 (1 em decimal) através da entrada paralela, obtem-se o ciclo de contagem abaixo. através da entrada paralela, obtem-se o ciclo de contagem abaixo.

Page 22: Análise de Contadores 1 ANTONIO AUGUSTO LISBOA DE SOUZA

Análise de Contadores 22

• Um registrador de deslocamento com ES/SS pode implementar um contador, bastando realimentar a SS para a ES. Se a SS é ligada à ES, o contador é dito CONTADOR EM ANEL (RING COUNTER).Se a SS é ligada complementada à ES o contador é dito CONTADOR Se a SS é ligada complementada à ES o contador é dito CONTADOR Johnson ou contador em anel torcido (twisted-ring counter). Johnson ou contador em anel torcido (twisted-ring counter).

ContadorContadorJohnson de 4 bits:Johnson de 4 bits:

ImplementaImplementaççãoãocom FFs JK:com FFs JK:

Contadores c/ registrador de deslocamento

Page 23: Análise de Contadores 1 ANTONIO AUGUSTO LISBOA DE SOUZA

Análise de Contadores 23

Análise do Contador JohnsonApenas as entradas Apenas as entradas

JJA3 A3 e Ke KA3A3 são são mostradasmostradas

pois as demais pois as demais apenas transferem apenas transferem

os dados das os dados das ccéélulas anteriores lulas anteriores para as seguintespara as seguintes

2 Ciclos de Contagem!2 Ciclos de Contagem!

Observe que a Observe que a tabela não segue a tabela não segue a

sequência da sequência da metodologia metodologia

proposta!proposta!

Page 24: Análise de Contadores 1 ANTONIO AUGUSTO LISBOA DE SOUZA

Análise de Contadores 24

Exercício: trazer próxima terçaUtilize a metodologia sugerida para analisar o circuito abaixo (dica: faça uma análise com Modo=0, e outra análise com Modo=1). A partir de sua análise, defina o diagrama de estados. Que função este circuito desempenha? Simule o circuito no QUARTUS II, e mostre que as formas de onda obtidas estão de acordo com sua análise