Contadores Digitais

Definição

Servem para contar a quantidade de transições positivas ou negativas de um determinado sinal.

Classificação

-Tipo de controle : Assíncronos

: Síncronos

- Tipo de contagem : Crescente (up)

: Decrescente ( Down )

- Módulo : Quantidade de estados diferentes que pode assumir ( 2^n, onde n número de FF )

Tipo de controle

-Assíncronos:

Os flip-flops não mudam de estado com o mesmo sincronismo ( pulso de clock ), o pulso de clock é ligado apenas no estágio menos significativo (LSB). Há um pequeno atraso entre as mudanças de um estado para outro de um flip-flop para outro, o atraso é propagado com o número de FF, assim temos uma frequência máxima de operação em função do número de FF cascateados para evitar os estados “falsos”.

Tipo de controle

- Síncronos:

Os flip-flops mudam de estado com o mesmo sincronismo ( pulso de clock ), o pulso de clock é ligado a todos os FF. Não temos propagação de atraso conforme o número de FF. E sua frequência de operação é maior que o seu equivalente assíncrono.

Contador Assíncrono

Condição para o funcionamento correto docontador assíncrono:

– f = freqüência máxima do sinal de CLK;– ta = tempo de atraso dos FFs JK– n = número de FF JK utilizados no contador.

Contador Assíncrono UP com 4 bits – Sem Atraso de propagação

Como realizar a ligação para obter um Contador Assíncrono Down com 4 bits ?

Que mudança podemos fazer para obter uma entrada de controle UP / DOWN ?

Contador Assíncrono UP com 3 bits – Com atraso na propagação = 50ns/FF

Contador Assíncrono UP com 3 bits – Com atraso na propagação = 50ns/FF

Ocorre um estado CBA=000 entre 001 e 010

Exemplos:

1) Determinar a frequencia na saída mais significativa de um contador assíncrono com 10 FF para um sinal de clock de 150KHz.

f ( saida msb) = 150 KHz / 2^10

= 150 KHz / 1024

= 146,48 Hz

Exemplos:

2) Determinar o estado de um contador com 6 bits após 170 transições no sinal de clock, com condição inicial 000000.

Com 6 Bits, o módulo do contador é 2^n = 64.

Assim dividimos 170 / 64 = parte inteira mais o resto

Onde o resto é o estado do contador após 170 transições.

Estado = 170/64 = 2 + 42.

Contador Assíncrono com módulo menor que 2^n

Uso do Clear Assíncono do FF para reiniciar a contagem;

Projeto: se desejo contar até X:

- Determinar o menor número de FFs necessários para que (2N ≥ X);

- Conecte a saída de uma porta NAND a entrada CLEAR de todos os FFs FFs;

- Determine quais os FF que estão em nível alto na contagem X e conecte na porta NAND

Contador Assíncrono com múdulo 6

?

?

Contador Assíncrono com múdulo 6

Contador Síncrono de Sequência natural UP

Como conectar os Flip-Flops ?

Contador Síncrono de Sequência natural UP

Já vimos como projetar uma FMS, neste caso trata-se de uma máquina de estados onde a saída é o próprio estado presente em cada FF. Se desenvolvermos o projeto chegaremos no circuito abaixo: