Circuitos Lógicos Análise e Projeto de Contadores Síncronos · a) Projete um contador síncrono...

Circuitos Lógicos – Prof. Daniel D. Silveira

Circuitos Lógicos Análise e Projeto de Contadores

SíncronosProf.: Daniel D. Silveira

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• Circuitos de contadores síncronos podem ser projetados para gerar qualquer

seqüência de contagem

• Não são necessários controles assíncronos (PR, CLR)

• Não há

estados temporários ou glitches

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Análise de contadores síncronos


Metodologia:

1) Escrever a expressão lógica para cada

entrada de controle dos FFs

2) Estabeleça um estado atual e aplique

essa combinação de bits às expressoes lógicas de controle

3) Repita o processo até

que toda a

seqüência seja determinada

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• Seja o contador abaixo:

• Determine a expressão lógica para cada entrada de controle:

Jc=A.B Kc=C Jb=Kb=A Ja=Ka=4


C

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** Exemplo de contador autocorretor: estados não usados retornam à sequência de contagem normal


• Como seria a análise para contadores síncronos utilizando FFs‐D?

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AD

ABABD

BACACBCD

A

B

C

=

+=

++=


• FF‐Ds

são os mais usados em PLDs• Esse é um contador binário módulo 8• Aplicando‐se álgebra de Boole

• E pode‐se corretamente prever que para um contador binário de módulo 16 com um

4o FF:

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AD

ABABABD

ABCBACACBCD

A

B

C

=

⊕=+=

⊕=++= )(

)(ABCDDD ⊕=


7.39) Analise o contador síncrono da figura 7.104a. Desenhe

o diagrama de tempo e obtenha o módulo do contador.7.40) Repita o problema anterior para a figura 7.104b

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Exercícios propostos


• Utilizado quando um contador deve seguir uma seqüência que não é aquela binária

normal

• Processo de projeto de circuitos lógicos que decodifica os vários estados do contador

para fornecer os níveis lógicos para cada entrada J e K

• Utiliza‐se a tabela de transição

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Projeto de contadores síncronos


• A tabela de transição J‐K é a parte principal do projeto de contadores síncronos

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Procedimento de projeto 1) e 2) Determine o número desejado de bits

(FFs), a seqüência de contagem desejada e o diag. de estados

Ex: Seja um contador de 3 bits(observe que os estados 101, 110

e 111 não estão incluídos)


3) Monte a tabela verdade com todos os estados atuais e os próximos, mesmo

aqueles que não fazem parte da seqüência (os estados indesejáveis mostrados no

diagrama de estados)

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4) Acrescente colunas a essa tabela para cada entrada J e K. Para cada entrada atual,

indique os níveis exigidos em cada entrada J e K a fim de produzir a transição para o

próximo estado

5) Projete os circuitos lógicos necessários para gerar os níveis requeridos em cada

entrada J e K (utilize simplificações etc)

6) Implemente as expressões finais (circuito)

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Mapas de K:

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• O circuito final fica então:

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• Contadores com FFs

JK tem circuitos lógicos mais simples, contadores com FFs

D tem o

projeto simplificado

• Implemente o circuito a partir da tabela do circuito anterior com FFs

D

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Projeto de contador síncrono com FFs

D



D


• O controle de um motor de passo pode ser realizado através de contadores síncronos

• Motores de passo são bastante utilizados onde o controle preciso é

necessário

(controle de cabeça de impressoras, robôs etc)

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Exemplo prático


• Para que o motor gire, 1 e 2 devem estar em estados opostos (energizado e

desenergizado), e também o 3 e 4.

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Exemplo prático


• Construa o circuito a partir da tabela dada:

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Exemplo prático



D


7.43‐

a) Projete um contador síncrono usando FFs

J‐K que tenha a seguinte seqüência: 000, 010, 101, 110 e repete. Os estados indesejáveis (não usados) 001, 011, 100 e 111 têm de levar o contador sempre para 000 no próximo pulso de clock.

b) Redesenhe o contador do item (a) sem nenhuma restrição sobre os estados não usados, ou seja, seus próximos estados podem ser estados de irrelevância. Compare com o projeto do item (a).

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Exercícios propostos

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