Captulo 4 Contadores

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CAPTULO 4

CONTADORES

INTRODUO

Um contador um registro que pode somar uma quantidade (geralmente um) ao dado guardado.

OBJETIVO

Utilizando-se o Mdulo Universal 2000 e a placa de experincias ED04 sero verificados algunscircuitos bsicos de contadores utilizando flip-flops tipos JK e D.

MATERIAL NECESSRIO

Placa de experincias ED-04;Mdulo Universal 2000.

PROCEDIMENTO

Todas as experincias relatadas neste captulo esto prontas na placa ED04. Para secionar aexperincia a ser executada, deve-se colocar as chaves I e J nas seguintes posies:

Experincia Chave I Chave J Descrio

1 Contador ripple2 1 Contador ripple controlado3 1 Contador sncrono4 1 1 Contador em anel

Figura 1 - Tabela de descrio das experincias

EXPERINCIA 1 : CONTADOR RIPPLE

Nos contadores ripple, a sada de um flip-flop conectada a entrada de clock do prximo flip-flop. Tal contador s vezes chamado contador srie.

A chave TTL/CMOS deve estar na posio TTL, caso contrrio a placa deexperincias poder ser danificada.

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1. Desligar o Mdulo Universal 2000;2. Colocar a chave TTL/CMOS na posio TTL;3. Encaixar a placa de experincias ED04 no SLOT H do Mdulo Universal 2000;4. Ligar o Mdulo Universal;5. Colocar as chaves I e J na posio ;6. O circuito a ser verificado ser o da figura 2:

Figura 2 - Contador ripple de at 1111 com retorno

7. Observao:

Na figura 1 lembrar que as entradas J e K abertas funcionam como se estivessemconectadas ao nvel lgico 1.

8. Completar a tabela da figura 3.

CLEAR CLOCK SADASA C L3 L2 L1 L X c1 d1

1

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3

CLEAR CLOCK SADASA C L3 L2 L1 L1

1

1

1

1

1 d1

1

1

1

1

1

1

1

1

e

Figura 3 - Tabela para circuito da figura 2

9. Na tabela da figura 3 observar que em:

c e e A = , feito um clear no contador, portanto L3 L2 L1 L =.

d o contador conta em binrio puro desde (10) at 1111(1510), retornando a (10) e o ciclo se repetindo.

10. O contador da figura 2 chamado contador ripple. O flip-flop mais significativo (oque tem sada L3 na figura 2) no pode mudar de estado durante um tempocorrespondente a 4 demoras (uma para cada flip-flop). Se, por exemplo, o TP de umflip-flop 10ns, o contador gasta 40ns aps o edge negativo do clock, para fornecera palavra correta. O circuito da figura 2 pode ser ampliado para contadores ripplemaiores.

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EXPERINCIA 2 : CONTADOR RIPPLE CONTROLADO

1. Desligar o Mdulo Universal 2000;2. Colocar a chave TTL/CMOS na posio TTL;3. Encaixar a placa de experincias ED04 no SLOT H do Mdulo Universal 2000;4. Ligar o Mdulo Universal;5. Colocar as chaves I na posio e J na posio 1;6. O circuito a ser verificado ser o da figura 4:

Figura 4 - Contador ripple controlado

7. Completar a tabela da figura 5.

CLEAR CONTROLE CLOCK SADASA B C L3 L2 L1 L X X c1 d1 1

1 1

1 1

1 1

1 1

1 1

A chave TTL/CMOS deve estar na posio TTL, caso contrrio a placa deexperincias poder ser danificada.

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1 1 e1 1

1 1

1 1

1 1

1 1

1 1

1 1

1 1

1 1

Figura 5 - Tabela para o circuito da figura 4

8. Na tabela da figura 5 observar que em:

c A = , dado um clear no contador e L3 L2 L1 L = . d Com o controle B = o contador no conta. e Com B = 1 o contador conta normalmente.

EXPERINCIA 3 : CONTADORES SNCRONOS

A fim de contornar o problema da demora de propagao dos contadores ripple, usam-se oscontadores sncronos, que tm a caracterstica de possuir as entradas de clock dos flip-flopsligados em paralelo.

1. Desligar o Mdulo Universal 2000;2. Colocar a chave TTL/CMOS na posio TTL;3. Encaixar a placa de experincias ED04 no SLOT H do Mdulo Universal 2000;4. Ligar o Mdulo Universal;5. Colocar as chaves I na posio 1 e J na posio ;6. O circuito a ser verificado ser o da figura 6:

A chave TTL/CMOS deve estar na posio TTL, caso contrrio a placa deexperincias poder ser danificada.

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Figura 6 - Contador Sncrono

7. Completar a tabela da figura 7.

CLEAR CLOCK SADASA C L3 L2 L1 L

x c1

1 d1

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CLEAR CLOCK SADASA C L3 L2 L1 L

1

1

1

1

1

1

1 d1

1

1

1

1

1

Figura 7 - Tabela para circuito da figura 6

8. Na tabela da figura 7 observar que em:

c A = , dado um clear no contador e L3 L2 L1 L = . d A = 1 e h clock, portanto o contador conta normalmente desde at 1111, retornando a e repetindo o ciclo.

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9. Observao:

Com pequenas modificaes no circuito da figura 6 pode-se transformar estecircuito num contador sncrono controlado, no qual s haver contagem quandoacionada a linha de contagem.

EXPERINCIA 4 : CONTADOR EM ANEL

Em vez de contar com nmeros binrios, um contador Anel usa palavras que tem um nico Bitalto (nvel lgico 1).

1. Desligar o Mdulo Universal 2000;2. Colocar a chave TTL/CMOS na posio TTL;3. Encaixar a placa de experincias ED04 no SLOT H do Mdulo Universal 2000;4. Ligar o Mdulo Universal;5. Colocar as chaves I e J na posio 1;6. O circuito a ser verificado ser o da figura 8:

Figura 8 - Contador em anel de 4 bits

A chave TTL/CMOS deve estar na posio TTL, caso contrrio a placa deexperincias poder ser danificada.

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7. Completar a tabela da figura 9.

CLEAR CLOCK SADASA C L3 L2 L1 L x c1

1 d

1

1

Figura 9 - Tabela para o circuito da figura 8

Na tabela da figura 8 observar que em:

c A = , estabelecida a condio inicial do contador (no caso L3L2 L1 L = 1). d O contador conta de 1 para 1, deste valor para 1 eda para 1. Depois retorna a 1, onde reiniciado outrociclo.

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