eletrônica digital contadores prof. wanderley. contadores são circuitos digitais que variam seus...
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Eletrônica Digital Contadores
Prof. Wanderley
Contadores
São circuitos digitais que variam seus estados sob o comando de um relógio, obedecendo uma sequência pré-determinada.
Aplicações:
Contagens diversas;
Divisão de frequência;
Medição de frequência e tempo;
Geração de forma de onda;
Conversão de Analógico para Digital.
Podem ser Assíncronos ou Síncronos.
Contadores Assíncronos: Contagem de Pulsos
A principal aplicação do contador de pulsos é apresentar nas saídas o sistema binário em sequência
Ck Q3 Q2 Q1 Q0
0 0 0 0 0
1 0 0 0 1
2 0 0 1 0
3 0 0 1 1
4 0 1 0 0
5 0 1 0 1
6 0 1 1 0
7 0 1 1 1
8 1 0 0 0
9 1 0 0 1
10 1 0 1 0
11 1 0 1 1
12 1 1 0 0
13 1 1 0 1
14 1 1 1 0
15 1 1 1 1
16 0 0 0 0
Contadores Assíncronos: Contagem de Década
Executa contagem de 0 a 910
Observe que podemos usar somente Q3 e Q1 para gerar o CLR.
Pode ser utilizado como um divisor de frequência por 10!
Contadores Assíncronos: Contagem de 0 a n
Gera-se utilizando o mesmo processo do contador de décadas.
Exemplo: contagem de 0 a 510
Contadores Assíncronos: Contagem Decrescente
Uma forma de fazer uma contagem decrescente é tomando a saída complementada de cada flip-flop
Contadores Assíncronos: Contagem Decrescente
Outra forma de fazer uma contagem decrescente é usando a saída complementada do flip-flop anterior como entrada de clock do flip-flop seguinte
Contadores Assíncronos: Contagem Crescente/Decrescente
Faz-se necessário utilizar uma variável de controle que assuma 1 quando se requer uma contagem crescente e 0 quando se requer uma contagem decrescente.
Contadores Síncronos
Os flip-flops possuem entradas de clock curto-circuitadas (clock simultâneo).
As entradas J e K de cada flip-flop devem ser cuidadosamente projetadas para que haja mudanças adequadas nos estados.
Logo, devemos ter em mente a tabela verdade do FF JK
J K Qf
0 0 Qa
0 1 0
1 0 1
1 1aQ
Qa Qf J K
0 0 0 X
0 1 1 X
1 0 X 1
1 1 X 0
Contadores Síncronos:
Contadores Síncronos: Gerador de Código Binário de 4 Bits
Ck Q3 Q2 Q1 Q0
0 0 0 0 0
1 0 0 0 1
2 0 0 1 0
3 0 0 1 1
4 0 1 0 0
5 0 1 0 1
6 0 1 1 0
7 0 1 1 1
8 1 0 0 0
9 1 0 0 1
10 1 0 1 0
11 1 0 1 1
12 1 1 0 0
13 1 1 0 1
14 1 1 1 0
15 1 1 1 1
Contadores Síncronos: Gerador de Código Binário de 4 Bits
Assumimos um estado inicial para os flip-flops. Por exemplo, 0000.
Q3 Q2 Q1 Q0 J3 K3 J2 K2 J1 K1 J0 K0
0 0 0 0 0 X 0 X 0 X 1 X
0 0 0 1 0 X 0 X 1 X X 1
0 0 1 0
0 0 1 1
0 1 0 0
0 1 0 1
0 1 1 0
0 1 1 1
1 0 0 0
1 0 0 1
1 0 1 0
1 0 1 1
1 1 0 0
1 1 0 1
1 1 1 0
1 1 1 1
Qa Qf J K
0 0 0 X
0 1 1 X
1 0 X 1
1 1 X 0
0 0 0 0
0 0 1 0
X X X X
X X X X
2Q3Q
0123 QQQJ
3Q
2Q
2Q
1Q1Q
0Q 0Q0Q
3J
Contadores Síncronos: Contador de Década
Q3 Q2 Q1 Q0 J3 K3 J2 K2 J1 K1 J0 K0
0 0 0 0 0 X 0 X 0 X 1 X
0 0 0 1 0 X 0 X 1 X X 1
0 0 1 0 0 X 0 X X 0 1 X
0 0 1 1 0 X 1 X X 1 X 1
0 1 0 0 0 X X 0 0 X 1 X
0 1 0 1 0 X X 0 1 X X 1
0 1 1 0 0 X X 0 X 0 1 X
0 1 1 1 1 X X 1 X 1 X 1
1 0 0 0 X 0 0 X 0 X 1 X
1 0 0 1 X 1 0 X 0 X X 1
Contadores Síncronos: Contador de uma Sequência Qualquer
Seja, por exemplo, a sequência de contagem a seguir:
4 5 6 7 8 9 11 12 14 15
0
1
2
3
13
10
Contadores Síncronos: Contador de uma Sequência Qualquer
4 5 6 7 8 9 11 12 14 15
01
23
13
10
Contadores Utilizados em Circuitos Temporizadores: Contador de 0 a 59
Muito usado em relógios digitais para marcar segundos e minutos.
Formas de construção:
usando um contador assíncrono de 0 a n, onde n=59 neste caso (usa-se 6 flip-flops);
usando um contador síncrono que execute a sequência de 0 a 59 (usa-se 6 flip-flops);
Contadores Utilizados em Circuitos Temporizadores: Contador de 0 a 59
usando dois contadores assíncronos, sendo um de 0 a 9 e outro de 0 a 5, conectados conforme mostrado a seguir (7 flip-flops);
usando dois contadores síncronos, sendo um de década e outro de 0 a 5, conectados conforme mostrado a seguir (7 flip-flops);
Contadores Utilizados em Circuitos Temporizadores: Contador de 1 a 12
Muito usado para contagem de horas.
O contador síncrono é o mais utilizado para este caso, pois permite facilmente estabelecer o início da contagem
Relógio Digital