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 Qa Qf J K 0 0 Qa 0 0 0 X 0 1 0 0 1 1 X 1 0 1 1 0 X 1 1 1 1 1 X 0 Qa 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. Qa Qf J K Q3 Q2 Q1 Q0 J3 K3 J2 K2 J1 K1 J0 K0 0 0 0 X 0 0 0 0 0 X 0 X 0 X 1 X 0 1 1 X 0 0 0 1 0 X 0 X 1 X X 1 0 0 1 0 1 0 X 1 0 0 1 1 1 1 X 0 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 Q3 Q3 Q1 Q1 J3 0 0 0 0 0 0 1 0 X X X X Q2 Q2 X X X X Q 2 Q0 Q0 Q0 J 3 Q2Q1Q0 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 13 1 10 2 3 Contadores Síncronos: Contador de uma Sequência Qualquer 4 5 6 7 8 9 11 12 14 13 15 0 10 1 2 3 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 flipflops); usando dois contadores síncronos, sendo um de década e outro de 0 a 5, conectados conforme mostrado a seguir (7 flipflops); 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