ELETRÔNICA DIGITAL APLICADA Aula 8- Registradores de deslocamento como contadores

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1 ELETRÔNICA DIGITAL APLICADA Aula 8- Registradores de deslocamento como contadores Prof.ª Msc. Patricia Pedroso Estevam Ribeiro 26/11/216 1

2 Registradores de deslocamento como contadores Um registrador de deslocamento usado como contador é basicamente um registrador de deslocamento com a saída serial conectada de volta à entrada serial para produzir seqüências especiais. Esses dispositivos são freqüentemente classificados como contadores porque exibem uma seqüência de dados específica. 2

3 Contadores Contadores são circuitos digitais que variam os seus estados, sob um comando de um clock (relógio), de acordo com uma seqüência predeterminada. São utilizados principalmente para contagens diversas, divisão de freqüência, e tempo, geração de formas de onda e conversão de analógico para digital.

4 Contadores Basicamente, estes sistemas, são divididos em categorias: Tipo de controle : Assíncronos, Síncronos, Tipo de contagem : Crescente (up), Decrescente ( Down ), Tipo de Código: Hexadecinal, Decimal (Década), Outros.

5 Contador Assíncrono Um contador assíncrono é aquele no qual os flip-flop são controlados por pulsos de clock não simultâneos. Este tipo de contador é a ligação da saída de um flip-flop à entrada de clock do flip-flop subseqüência, ou seja, somente o primeiro flip-flop é controlado pelo pulsos de clock externos. É construído a partir de flip-flops tipo T ou JK. Os flip-flops T têm a entrada sempre em 1, e o flipflop seguinte mudará o nível lógico na saída sempre que ocorrer a mudança (descida do clock) de nível lógico no flip-flop. 5

6 Contador Assíncrono Contador Hexadecimal Assíncrono crescente a) Atua na transição da borda de descida do clock; b) Para T=1, f = a'. c) Também conhecido como contador de Pulso e divisor de frequência. 6

7 Diagrama de tempos do contador Assíncrono Hexadecinal Crescente Contador partindo do estado inicial d c b a =. 7

8 Contador Assíncrono o diagrama de tempos mostra, também que este contador divide a freqüência de clock por dois (a), por quatro (b), por oito (c) e por dezesseis (d). 16 (Pulsos) 16/2 = 8 16/4 = 4 16/8 = 2 16/16 = 1 8

9 Contador Assíncrono Considerando-se a saída a como o bit menos significa tico (LSB) e a saída d como o bit (MSB), verifica-se que este circuito gera em seqüência o código hexadecinal no sentido crescente (up), começando em d, c, b, a = até terminar em 1111, recomeçando em seguida em enquanto houver pulsos de clock externos. 9

10 Contador de Década Assíncrono Crescente Pode-se obter um contador de década assíncrono crescente a partir de um contador hexadecimal assíncrono crescente com uma pequena alteração no circuito. 1

11 Contador de Década Assíncrono Crescente Todas as entradas clear (CL) dos flip-flops são interligas criando uma entrada de controle master reset (MR)' que atua imediatamente toda vez que o contador chega ao estado A (d c b a = 1 1 (2) = 1 (1) ). As saídas são ligadas a uma porta OR que fornece o nível lógico logo que o contador chega ao estado A resetando, assim todas as suas saídas, levando-o, portando, para o estado d, c, b, a = ). Já, no estado, a porta OR volta a fornecer nível lógico 1, desabilitando a entrada de controle master reset (MR)'. Desta forma, o circuito omite o estado A, contando apenas de a 9 (dez estados), ou seja, funciona como um contador de década assíncrono crescente. 11

12 Contador Hexadecimal Assíncrono Crescente 1º modo O circuito é o mesmo do contador hexadecimal assíncrono crescente, as saídas do contador são as saídas complementares dos flip-flops, isto é d', c', b', a'. 12

13 Diagrama de tempos contador Hexadecimal Assíncrono Decrescente. 1º Modo 13

14 Contador Hexadecimal Assíncrono Decrescente 2º modo O circuito é variante do contador hexadecimal assíncrono crescente, pois usa-se a saída ' de cada flip-flop para fornecer o pulso de clock ao flip-flop seguinte. 14

15 Diagrama de tempos contador Hexadecimal Assíncrono Decrescente. 2º Modo OBS: O circuito que efetua a contagem decrescente se diferencia da contagem crescente apenas pela forma de obtenção dos clocks dos flip- flops: a partir das saídas complementares. 15

16 Contador Assíncrono Crescente e Decrescente Variável de controle: X = 1 contagem crescente X = contagem decrescente 16

17 Contador Síncrono O contador síncrono é aquele no qual os flipflops são controlados simultaneamente pelo mesmo pulso de clock. 17

18 Contador Síncrono O clock entra em todos os flipflops simultaneamente. Para que haja mudanças de estado, deve-se então estudar o comportamento das entradas J e K dos vários flipflops, para que se tenha nas saídas as sequências desejadas. Para isso, deve-se escrever a tabela verdade das entradas J e K dos flip-flops para que esses assumam os estados seguintes. O contador síncrono é o mais completo contador, ele tem condições de gerar qualquer tipo de seqüência binária, ou seja, é um gerador de palavras e conseqüentemente de códigos binários 18

19 Exercícios Monte um contador de pulso assincrono 19 Vcc CLOCK CLEAR J 6 1 CLK 3 K 5 2 S 7 R 4 U1:A 427 J 1 15 CLK 13 K S 9 R 12 U1:B 427 J 6 1 CLK 3 K 5 2 S 7 R 4 U2:A 427 J 1 15 CLK 13 K S 9 R 12 U2:B 427

20 Exercícios Monte um contador Sincrono 2 J 6 1 CLK 3 K 5 2 S 7 R 4 U1:A 427 J 1 15 CLK 13 K S 9 R 12 U1:B 427 J 6 1 CLK 3 K 5 2 S 7 R 4 U2:A 427 J 1 15 CLK 13 K S 9 R 12 U2:B 427 U3 AND U4 AND CLOCK 1 2 3