07 - aplicações com flip-flops 2
DESCRIPTION
Aplicações com FF.TRANSCRIPT
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Segunda parte da disciplina
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Analisando Contadores Sncronos
Projeto de Contadores Sncronos
Mquinas de Estado
Contadores com Registradores de deslocamento
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Os contadores podem ser personalizados para geraram qualquer sequencia de contagem (ou estado);
No utiliza as entradas assncronas (PRE e CLR);
Evita o surgimento dos glitches (estados transitrios);
Utiliza a tabela-verdade na forma tabela de estado ATUAL/PRXIMO;
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Metodologia de Anlise: Escrever a expresso lgica para cada entrada de
controle dos FFs;
Estabelea um estado atual e aplique essa combinao de bits s expresses lgicas de controle;
Repita o processo at que toda a sequncia seja determinada.
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Seja o Circuito Lgico abaixo:
Pode-se dizer que: JC = A . B; KC = C;
JB = KB = A; J = KA = C.
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Estado Atual Entradas de Controle Prximo Estado
C B A JC KC JB KB JA KA C B A
0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1
0 0 1 0 0 1 1 1 1 0 1 0
0 1 0 0 0 0 0 1 1 0 1 1
0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 0
1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0
1 0 1 0 1 1 1 0 0 0 1 1
1 1 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0
1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 1
Formar a tabela de estado ATUAL/PRXIMO
Exemplo de contador autocorretor: estados no usados retornam sequncia de contagem normal
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Como ficaria a anlise para FFs do tipo D?
Expresso Lgica: Dc = CB+CA+CBA; Db = BA+BA Da = A
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Utilizado quando um contador segue uma sequncia diferente das contagem de 2n e < 2n;
Estima-se os diferentes estados desejveis do circuito contador;
Processo de projeto de circuitos lgicos que decodifica os vrios estados do contador para fornecer os nveis lgicos para cada entrada J e K;
Utilizase a tabela de excitao (transio) do FF;
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Transio na sada do FF
Atual estado Qn
Prximo estado Qn+1
J K
0 0 0 0 0 X
0 1 0 1 1 X
1 0 1 0 X 1
1 1 1 1 X 0
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Procedimento de Projeto 1 Passo - Determine o nmero desejado de bits
(FFs), a sequncia de contagem desejada;
Exemplo:
2 Passo Desenhar o diagrama de estado completo
C B A
0 0 0
0 0 1
0 1 0
0 1 1
1 0 0
0 0 0
0 0 1
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3 Passo Com o diagrama de transio, monte a tabela verdade com todos os estados ATUAIS e Prximos
Atual estado Prximo estado
C B A C B A
Linha 1 0 0 0 0 0 1
2 0 0 1 0 1 0
3 0 1 0 0 1 1
4 0 1 1 1 0 0
5 1 0 0 0 0 0
6 1 0 1 0 0 0
7 1 1 0 0 0 0
8 1 1 1 0 0 0
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4 Passo - Acrescente colunas a essa tabela para cada entrada J e K. Para cada entrada atual, indique os nveis exigidos em cada entrada J e K a fim de produzir a transio para o prximo estado.
Atual estado Prximo estado JKc JKb Jka
C B A C B A
Linha 1 0 0 0 0 0 1 0x 0x 1x
2 0 0 1 0 1 0 0x 1x X1
3 0 1 0 0 1 1 0x X0 1x
4 0 1 1 1 0 0 1x X1 X1
5 1 0 0 0 0 0 x1 0x 0x
6 1 0 1 0 0 0 X1 0x X1
7 1 1 0 0 0 0 X1 X1 0x
8 1 1 1 0 0 0 X1 x1 X1
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5 Passo Projetar os circuitos lgicos necessrio para gerar os nveis requeridos em cada entrada J e K
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6 Passo Implemente o circuito final
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Caso de implementao com FF tipo D Contadores com FFs JK tem circuitos lgicos 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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7.43 a) Projete um contador sncrono usando FFs JK que
tenha a seguinte seqncia: 000, 010, 101, 110 e repete. Os estados indesejveis (no usados) 001, 011, 100 e 111 tm de levar o contador sempre para 000 no prximo pulso de clock.
b) Redesenhe o contador do item (a) sem nenhuma restrio sobre os estados no usados, ou seja, seus prximos estados podem ser estados de irrelevncia. Compare com o projeto do item (a).
C) Projeto o mesmo contador sncrono utilizando agora FFs do tipo D. Compare com o projeto do item (a)
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O terno Mquina de Estado se refere a um circuito digital que sequencia estados por meio do sinal de clk e outros sinais de entrada;
Os contadores so Mquinas de Estados;
So mais empregados quando no se tem uma sequencia lgica de estados;
Contador: conta eventos x ME: controla eventos;
Modelo de Mealy sinais de sada controlados por sinais externos
Modelo de Moore as sadas dependes somente dos FFs.
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Relembrando: Mquina de estado modelo de Moore
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Relembrando: Mquina de estado modelo de Mealy
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Utilizam realimentao (a sada do ltimo FF conectada de volta ao primeiro;
Contador em anel CRD mais simples deslocamento circular
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Contador Johnson (contador em anel torcido) Sada barrada do ltimo FF conectada a entrada
do primeiro;
O mdulo do contador Johnson sempre igual a 2X o nmero de FFs;
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Decodificando um contador Johnson Sempre utiliza Ands de duas entradas
Observe que a combinao de 2 FFs so nicas no ciclo