Contadores. Contadores Assíncronos Crescentes

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1 Contadores Variam seus estados sob o comando de um clock; São utilizados para: Contagens diversas; Divisão de frequência; Medição de frequência e tempo; Geração de formas de onda; Conversão analógico para digital. Basicamente são divididos em duas categorias: Contadores assíncronos; Contadores síncronos; Os contadores podem ser classificados pelo tipo de contagem que executam: Contadores crescentes; Contadores decrescentes; Contadores Assíncronos Crescentes Seus flip-flops funcionam de maneira assíncrona, ou seja, não tendo entradas de clock em comum. O clock é aplicado apenas no primeiro flip-flop; Os flip-flops são encadeados de maneira que a saída Q de um flip-flop é ligada no clock do flip-flop seguinte; Contador de Pulsos: Apresenta em suas saídas o sistema de numeração binário em sequência; Formados por flip-flops do tipo T ou JK mestre-escravo com suas entradas conectadas; A cada descida de clock Qf = Qa O primeiro flip-flop recebe o clock; O clock dos flip-flops seguintes recebe a saída do flip-flop anterior; Circuito de um contador de pulsos com quatro bits: Análise: Inicialmente todos as saídas são colocadas em 0 aplicando 0 no clear (R); A cada descida de clock o primeiro flip-flop muda seu estado; A cada mudança de estado de 1 para 0 no primeiro flip-flop o segundo flip-flop muda seu estado, e assim por diante; Considerando o Q0 (D1) como sendo o bit menos significativo (LSB) e Q3 como sendo o mais significativo (MSB), logo a saída é binária que varia de 0000 a 1111; Figura ilustrativa da variação dos estados de saída de acordo com o pulso de clock:

2 Analisando os gráficos: A frequência de Q0 é metade da frequência do clock; A frequência de Q1 é metade da frequência de Q0 e 1/4 da frequência do clock, e assim sucessivamente nas demais saídas; Logo, concluímos que um contador pode ser utilizado como divisor de frequência do sinal de clock da entrada (onda quadrada); A divisão será por 2 n, onde n é o número de flip flops; Contador de Década Capaz de contar dentro do BCD8421 de 0000 (0) até 1001 (9 10 ). Utiliza um contador de puslos; Assim que o contador de pulsos atingir o valor (1010), aplica-se o sinal 0 no clear; Circuito de um contador de década: Tabela Verdade: Pulsos CK Q3 Q2 Q1 Q0 Clear 1ª ª ª ª ª ª

3 7ª ª ª ª Após a décima descida de clock o contador assume o estado Q 0 = 0, Q 1 = 1, Q 2 = 0 e Q 3 = 0 ( ). Este estado leva o contador para , o mesmo do primeiro pulso de clock, reiniciando a contagem; Outra forma de obter o mesmo clear quando o estado for 1010 é utilizado uma porta NE cujas entradas escolhidas são Q 3 e Q 1, pois estas só assumem valor 1 simultaneamente para o estado 1010; Contador sequencial de 0 a n Utilizando o mesmo processo de construção de um contador de década, podemos fazer um contador de 0 a n; Procedimento consiste em: Verificar os valores das saídas (Q 0,Q 1,Q 2 e Q 3 ) para o estado posterior a n; Colocar estas saídas que forem iguais a 1 numa porta NE; Ligar saída da porta NE ao clear de cada flip-flop do contador; Exercício: Monte um contado de 0 a 5 10 ; Contadores Assíncronos Decrescentes: Um contador de 4 bits decrescente conta de 1111 até 0000; Tabela: Decimal Binário O circuito que efetua a contagem decrescente é o mesmo circuito que efetua contagem crescente; A diferença é que as saída utilizas são as barradas ao invés de (Q 0,Q 1,Q 2 e Q 3 ); Q 0 é a saída que apresenta o bit menos significativo. Observando a tabela notamos que a contagem decrescente é complemento da contagem crescente; O circuito é mostrado abaixo:

4 O estado inicial (1111) é alcançado aplicando 0 no clear (R); Saídas do circuito; Contador Assíncrono Crescente/Decrescente: Possui uma variável de seleção X, para escolher entre contagem crescente ou decrescente; Quando o controle assumir 1 : As saídas Q barradas estarão bloqueadas; As saídas Q normais liberadas para atuarem nos entradas de clock dos flip-flops seguintes; Contagem será crescente; Quando o controle X assumir 0: A situação inverte; Contagem será decrescente; Lembrando que Q0 é a saída que representa o bit menos significativo; Circuito como mostra a figura abaixo:

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