Prática 7: Contadores e Registradores

Prática 7: Contadores e Registradores.

Armando Victor Mendes Nunes

Universidade Federal do Piauí - UFPI

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RESUMO: Nessa prática vamos verificar o funcionamento de contadores o tipo assíncrono e síncrono. Como devemos montar uma sequência de contagem qualquer.

PALAVRAS-CHAVE: Contadores, portas decodificadoras, registradores.

SUMMARY: In this practice we will check the operation counters the asynchronous and synchronous type. As we assemble a count sequence whatsoever.

KEYWORDS: counters, decoders doors, registers.

OBJETIVO

• Descrever um circuito sequêncial por meio do Diagrama de Transição de Estados e analisa-los por meio por meio de Diagramas de Tempos;
• Projetar Contadores com Flip-flop do tipo JK.
• Usar portas logica para fazer a logica de contadores.

Material Utilizado

• Kit básico de Eletrônica Digital;
• CI 7400;
• CI 7402;
• CI 7404;
• CI 74112

INTRODUÇÃO

Flip-flops podem ser conectados juntos para realizar operações de contagem. um grupo de flip-flops é um contador. O número de flip-flops

usados e a forma na qual eles são conectados determinam o número de estados e também a sequência específica de estados que o contador percorre durante cada ciclo completo.

Os contadores são classificados em duas grandes categorias de acordo com a forma que eles recebem os pulsos de o clock: assíncronos e síncronos.

Contadores assíncronos seus Flip-flops funcionam de maneira assíncrona (sem sincronismo), não tendo entrada de clock em comum. Nesse tipo de circuito, a entrada clock se faz apenas no primeiro Flip-flop, sendo os outros derivadas dos blocos anteriores.

Contadores síncronoesse contador possui entradas clock curto-circuitadas, ou seja, o clock entra em todos os flip-flop simultaneamente, fazendo todos atuarem de forma sincronizada. Para que haja mudanças devemos estudar o comportamento das entradas dos diversos tipos de flip-flop para que tenhamos as saídas e sequencias desejada.

Contadores assíncrono e síncrono podem ser encontrados de diversas formas e de vários tipos, vamos citar alguns.

Contadores em décadas ou contadores BCD é um contador de modulo 10. Na realidade um contador décadico é qualquer um que tenha dez estados distintos, não importa a sequencia. É um contador que conta em sequencia de 0000 a 1001.

Contador em anel é um tipo de contador com registrador de deslocamento circular que conecta a ultima saída no primeiro flip-flop. Os flip-flop são conectados para que haja transferência uma sequencia ate chegar ao ultimo, e voltar para o inicio começando a sequencia novamente.

Contador Johnson é um contador similar ao contador em anel e pode ser ligeiramente modificado para produzir outro tipo de contador com registrador de deslocamento com propriedade um pouco diferente. O contador Johnson é construído exatamente como um contador em anel normal, exceto pelo fato de que as saídas invertidas do flip-flop é que está conectada à entrada do primeiro.

Contadores com carga paralela é um contador síncrono que é projetado para ser inicializado com uma contagem qualquer inicial.

1 ºMONTAGEM: Contador Binário Assíncrono.

Projetar um contadorbinário assíncrono, crescente, de módulo sete, cujo ciclo de contagem seja do estado 5 ao estado 11;

Considerando que a contagem deve ser iniciada com uma chave de ativação, o circuito deve ser projetado apenas com portas NOR.

Para essa montagem vamos usar quatro flip-flop do tipo JK implementado com o CI 74112. Para que a contagem inicie em cinco vamos usar as entradas assíncronas de CI, ativando o PRESET do do primeiro e terceiro seguindo a ordem LSB,e os CLEAR dos outros dois. As outras entradas assíncronas são colocadas em nível alto. Ligar as saídas negadas dos dois flip-flop MSB em uma porta NOR e ligar em outra porta NOR com a chave de ativação, antes a chave deve ser curto-circuitada com uma porta NOR, para exemplificar melhor veja a figura 7.1 abaixo.

Figura 7.1: bloco funcional.

[pic 1]

Veja que a saída da ultima porta NOR é ligada no PR do primeiro e do terceiro e no CLR do segundo e do quarto, seguindo a ordem da esquerda para direita.

Vamos ver os resultados da tabela verdade para ver como é que se comporta esse contador, veja a tabela abaixo.

Tabela 7.1: tabela verdade

Contagem	D	C	B	A
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

Segue essa sequencia até chegar o valor 11 e retorna para o valor inicial. Veja o diagrama de transição de estado.

Figura 7.2:diagrama de transição de estado.

[pic 2]

Para mostrar o funcionamento desse contador fizemos o diagrama elétrico para fazer a contagem para comprovar o que estávamos dizendo.

Figura 7.3: diagrama elétrico

[pic 3]

Podemos ver na imagem que a chave foi ativada e o contador começou a contar a partir de cinco, na figura vemos seis que está dentro da sequencia.

2º - MONTAGEM: Contador Binário Síncrono.

Projetar um contador binário síncrono, crescente de módulo seis.

Esse contador deve ser implementado com flip-flop do tipo JK com o CI 74112.