Números aleatórios síncronos

INSTITUTO FEDERAL DA BAHIA

DEPARTAMENTO DE TECNOLOGIA EM ELETRO-ELETRÔNICA

COORDENAÇÃO DE ENGENHARIA INDUTRIAL ELÉTRICA

ELETRÔNICA DIGITAL

RELATÓRIO DE INVESTIGAÇÃO PRÁTICA

CONTADOR ASSINCRONO CRESCENTE E

CONTADOR SINCRONO ALEATORIO

FERNANDO SÉRGIO JR

LUCIUS GABRIEL

10/03/2014

SUMÁRIO

1 INTRODUÇÃO 3

1.1 Objetivos 3

2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA 4

2.1 CIRCUITOS CONTADORES 4

2.1.1 Contador Assíncrono 4

2.1.2 Contador Síncrono 7

3 PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 9

3.1 Materiais Utilizados 9

3.2 Montagem do Experimento 9

3.2.1 Montagem 1 9

3.2.2 Montagem 2 9

4 RESULTADOS E DISCUSSÕES 10

4.1 Resultados da montagem 1 10

4.2 Resultados da montagem 2 12

5 CONCLUSÃO 15

6 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 16

1 INTRODUÇÃO

A primeira parte do projeto irá mostrar um circuito simples, trata-se de um circuito que efetiva a contagem em números binários de 0 a 9 (10 algarismos), segue a seqüência do código BCD de 0000 a 1010. Esse contador mostra o tempo no formato digital, consta de um display de catodo comum, mostrador da numeração decimal. O circuito é baseado na lógica seqüencial, ou seja, a saída depende das varias entradas e/ou de seu estado anterior que permanece armazenado, sendo um sistema pulsado, denominado clock. O Projeto trata de um contador crescente, neste constará 1 circuitos integrados 7493, com 2 flip-flops.

Já a segunda parte do projeto consiste em apresentar a descrição do projeto e montagem de um contador síncrono de quatros bits, que opera de acordo com uma lógica pré-estabelecida para sua dinâmica de contagem. Utilizamos para isso tanto conceitos vistos em sala, como pesquisados em outras fontes de consulta.

Assim, foi possível construir um dispositivo de acordo com uma lógica de projetos de circuitos digitais aplicados, utilizando uma das mais importantes funções dos flip-flops que é a de fazer a contagem do número de pulsos.

1.1 Objetivos

• Aplicar os conhecimentos teóricos sobre contadores síncronos e assíncronos.

• Verificar o funcionamento prático destes contadores.

2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA

2.1 CIRCUITOS CONTADORES

São circuitos digitais que variam seus estados de acordo com uma sequência pré-determinada, sob o comando do sinal de clock.

São utilizados para contagens diversas, divisão de frequência, medição de frequência e tempo, geração de formas de onda e conversão A/D.

Podem ser divididos em 2 categorias:

• Assíncronos: os flip-flops não possuem entradas de clock comuns, ou seja, não tem sincronismo. O clock é aplicado apenas ao 1º flip-flop do contador.

• Síncronos: todos os flip-flops são controlados pelo mesmo sinal de clock e, portanto, são atualizados simultaneamente (em sincronia).

2.1.1 Contador Assíncrono

1) Contador de Pulsos

Figura 1: Esquema em bloco interno

Apresenta nas saídas a contagem sequencial (em binário).

A entrada de clock é aplicada ao 1º flip-flop tipo T cuja saída Q controla o 2º flip-flop e assim sucessivamente.

• Funcionamento

Aplica-se zero à entrada CLR dos flip-flops para que as saídas sejam iniciadas em nível baixo. Retorna CLR=1.

A cada pulso do clock a saída do 1º flip-flop muda de estado.

A cada 2 mudanças de estado de Q0, Q1 muda de estado e assim por diante.

Figura 2: Formas de onda

Podemos verificar que o período de Q0 é o dobro do clock, o período de Q1 é o dobro de Q0 e assim sucessivamente.

Como f=1/T, temos um divisor de frequência por 2 a cada flip-flop.

No caso do exemplo temos um contador com 4 flip-flops e, consequentemente, as seguintes frequências disponíveis:

Tabela 1: Tabela verdade

2) Contador de década

Circuito que realiza a contagem do equivalente a 0 – 9 no sistema decimal, ou seja, acompanha o código BCD-8421 de 0000 a 1001.

O circuito, baseado em flip-flops tipo T é apresentado na figura 3.

Figura 3: Esquema em bloco interno

Podemos simplificar o circuito de reset já que Q3 e Q1 só assumem valor ‘1’ simultaneamente em 1010 e após este valor. Como fazer esta simplificação?

O contador pode ser usado como um divisor por 10 para a freqüência de clock.

Podemos usar uma porta AND de 2 entradas e