Análise de Contadores 1
Análise de Contadores
ANTONIO AUGUSTO LISBOA DE SOUZA
Análise de Contadores 2
Plano da aula
• Procedimento p/ análise de contadores síncronos• Aplicação da Metodologia• Análise de Contador Bloqueante• Concepção de contador Auto-Iniciante
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Revisão: Procedimento de Concepção visto
• Passo 1: Definir número e tipo de FFs• Passo 2: Estabelecer um diagrama de Estados• Passo 3: Estabelecer um diagrama de Transições
“EN EN+1” para cada FF
• Passo 4: Estabelecer a Tabela de Excitação do FF• Passo 5: Para cada Estado, definir as expressões das
entradas dos FFs• Passo 6: Simplificar as expressões das entradas dos FFs• Passo 7: Implementar o Diagrama Elétrico
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Procedimento para Análise de Contadores
• Passo 1: Definir as expressões das entradas dos FFs em relação às saídas dos FFs (estado atual)
• Passo 2: Escolher um estado qualquer, e utilizar as expressões acima para definir o próximo estado. Continuar até retornar ao estado original.
• Passo 3: Caso todos os estados “possíveis” (2n) não tenham sido percorridos, testar estados restantes
• Passo 4: Estabelecer o diagrama de Estados completo
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Aplicação da Metodologia
Usar a metodologia anterior para definir o comportamento Usar a metodologia anterior para definir o comportamento do cicuito proposto na última aula:do cicuito proposto na última aula:
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• Passo 1: Definir as expressões das entradas dos FFs em relação às saídas dos FFs (estado atual)
• Passo 2: Escolher um estado qualquer, e utilizar as expressões acima para definir o próximo estado. Continuar até retornar ao estado original.
• Passo 3: Caso todos os estados “possíveis” (2n) não tenham sido percorridos, testar estados restantes
• Passo 4: Estabelecer o diagrama de Estados completo
Aplicação da Metodologia
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• Passo 1: Definir as expressões das entradas dos FFs em relação às saídas dos FFs (estado atual)
Aplicação da Metodologia
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• Passo 1: Definir as expressões das entradas dos FFs em relação às saídas dos FFs (estado atual)
J0=K0=1 J1=A0A3
K1=A0
J2= K2= A0A1J3=A0A1A2
K3=A0
Aplicação da Metodologia
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• Passo 1: Definir as expressões das entradas dos FFs em relação às saídas dos FFs (estado atual)
• Passo 2: Escolher um estado qualquer, e utilizar as expressões acima para definir o próximo estado. Continuar até retornar ao estado original.
• Passo 3: Caso todos os estados “possíveis” (2n) não tenham sido percorridos, testar estados restantes
• Passo 4: Estabelecer o diagrama de Estados completo
Aplicação da Metodologia
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• Passo 2: Escolher um estado qualquer, e utilizar as expressões acima para definir o próximo estado. Continuar até retornar ao estado original.
J0=K0=1 A0: 01J1=A0A3=0, K1=A0=0 A1:00J2= K2= A0A1=0 A2:00J3=A0A1A2=0, K3=A0=0A3:00
Escolhendo A3A2A1A0=0000
Próximo Estado:A3A2A1A0 = 0001
Aplicação da Metodologia
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Estado Atual Entradas dos FFs Próx. Estado
A3 A2 A1 A0 J3 K3 J2 K2 J1 K1 J0 K0 A3 A2 A1 A0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1
0 0 0 1
Aplicação da Metodologia
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Estado Atual Entradas dos FFs Próx. Estado
A3 A2 A1 A0 J3 K3 J2 K2 J1 K1 J0 K0 A3 A2 A1 A0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1
0 0 0 1
J0=K0=1 J1=A0A3
K1=A0
J2= K2= A0A1 J3=A0A1A2
K3=A0
Completar
Aplicação da Metodologia
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Estado Atual Entradas dos FFs Próx. Estado
A3 A2 A1 A0 J3 K3 J2 K2 J1 K1 J0 K0 A3 A2 A1 A0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1
0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 1 0 0 1 0
0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1
0 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 0
0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 1
0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 1 1 0 1 1 0
0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 1 1
0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0
1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 1
1 0 0 1 0 1 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0
J0=K0=1 J1=A0A3
K1=A0
J2= K2= A0A1 J3=A0A1A2
K3=A0
Aplicação da Metodologia
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• Passo 1: Definir as expressões das entradas dos FFs em relação às saídas dos FFs (estado atual)
• Passo 2: Escolher um estado qualquer, e utilizar as expressões acima para definir o próximo estado. Continuar até retornar ao estado original.
• Passo 3: Caso todos os estados “possíveis” (2n) não tenham sido percorridos, testar estados restantes
• Passo 4: Estabelecer o diagrama de Estados completo
Aplicação da Metodologia
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• Passo 3: Caso todos os estados “possíveis” (2n) não tenham sido percorridos, testar estados restantes
J0=K0=1 J1=A0A3
K1=A0
J2= K2= A0A1J3=A0A1A2
K3=A0
Aplicação da Metodologia
Estado Atual Entradas dos FFs Próx. Estado
A3 A2 A1 A0 J3 K3 J2 K2 J1 K1 J0 K0 A3 A2 A1 A0
1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1
1 0 1 1
escolher estado
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• Passo 3: Caso todos os estados “possíveis” (2n) não tenham sido percorridos, testar estados restantes
J0=K0=1 J1=A0A3
K1=A0
J2= K2= A0A1J3=A0A1A2
K3=A0
Aplicação da Metodologia
Estado Atual Entradas dos FFs Próx. Estado
A3 A2 A1 A0 J3 K3 J2 K2 J1 K1 J0 K0 A3 A2 A1 A0
1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1
1 0 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 1 0 0
1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 0 1
1 1 0 1 0 1 0 0 0 1 1 1 0 1 0 0
1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1
1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 0 0 0 0
já percorrido
já percorrido
escolher estado
escolher estado
escolher estado
já percorrido
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• Passo 1: Definir as expressões das entradas dos FFs em relação às saídas dos FFs (estado atual)
• Passo 2: Escolher um estado qualquer, e utilizar as expressões acima para definir o próximo estado. Continuar até retornar ao estado original.
• Passo 3: Caso todos os estados “possíveis” (2n) não tenham sido percorridos, testar estados restantes
• Passo 4: Estabelecer o diagrama de Estados completo
Aplicação da Metodologia
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0000 0000 0001 0001 0010 0010 0011 0011 0100 0100
1001 1001 1000 1000 0111 0111 0110 0110 0101 0101
• Passo 4: Estabelecer o diagrama de Estados completo
Aplicação da Metodologia
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• Passo 4: Estabelecer o diagrama de Estados completo
1010 1010 10111011
11001100
11011101
11101110
1111 1111 0000 0000 0001 0001 0010 0010 0011 0011 0100 0100
1001 1001 1000 1000 0111 0111 0110 0110 0101 0101
Aplicação da Metodologia
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• Passo 4: Estabelecer o diagrama de Estados completo
Contador Auto-Iniciante (Auto corretor)Contador Auto-Iniciante (Auto corretor)
E se não fosse o caso? E se não fosse o caso? se for preciso, mude o circuito!!se for preciso, mude o circuito!!
Aplicação da Metodologia
1010 1010 10111011
11001100
11011101
11101110
1111 1111 0000 0000 0001 0001 0010 0010 0011 0011 0100 0100
1001 1001 1000 1000 0111 0111 0110 0110 0101 0101
Análise de Contadores 21
Contadores c/ registrador de deslocamento
• Um registrador de deslocamento com ES/SS pode implementar um contador, bastando realimentar a SS para a ES. Se a SS é ligada à ES, o contador é dito CONTADOR EM ANEL (RING COUNTER).
Exemplo: Um contador em anel é obtido a partir de um registrador de Exemplo: Um contador em anel é obtido a partir de um registrador de deslocamento deslocamento AA de 4 bits tipo EP/SS conforme figura abaixo. de 4 bits tipo EP/SS conforme figura abaixo. Supondo que o contador seja iniciado no estado 0001 (1 em decimal) Supondo que o contador seja iniciado no estado 0001 (1 em decimal) através da entrada paralela, obtem-se o ciclo de contagem abaixo. através da entrada paralela, obtem-se o ciclo de contagem abaixo.
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• Um registrador de deslocamento com ES/SS pode implementar um contador, bastando realimentar a SS para a ES. Se a SS é ligada à ES, o contador é dito CONTADOR EM ANEL (RING COUNTER).Se a SS é ligada complementada à ES o contador é dito CONTADOR Se a SS é ligada complementada à ES o contador é dito CONTADOR Johnson ou contador em anel torcido (twisted-ring counter). Johnson ou contador em anel torcido (twisted-ring counter).
ContadorContadorJohnson de 4 bits:Johnson de 4 bits:
ImplementaImplementaççãoãocom FFs JK:com FFs JK:
Contadores c/ registrador de deslocamento
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Análise do Contador JohnsonApenas as entradas Apenas as entradas
JJA3 A3 e Ke KA3A3 são são mostradasmostradas
pois as demais pois as demais apenas transferem apenas transferem
os dados das os dados das ccéélulas anteriores lulas anteriores para as seguintespara as seguintes
2 Ciclos de Contagem!2 Ciclos de Contagem!
Observe que a Observe que a tabela não segue a tabela não segue a
sequência da sequência da metodologia metodologia
proposta!proposta!
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Exercício: trazer próxima terçaUtilize a metodologia sugerida para analisar o circuito abaixo (dica: faça uma análise com Modo=0, e outra análise com Modo=1). A partir de sua análise, defina o diagrama de estados. Que função este circuito desempenha? Simule o circuito no QUARTUS II, e mostre que as formas de onda obtidas estão de acordo com sua análise