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Registradores de Movimento Capítulo 6 Uso dos FF • Com certeza, o uso mais comum de flip-flops é no armazenamento de dados ou de informações. • Os dados podem representar valores numéricos. Esses dados são geralmente armazenados em grupos de FFs denominados registradores. • A operação mais comum realizada sobre os dados armazenados em FFs ou registradores é a transferência de dados, que envolve a transferência de dados de um FF ou registrador para outro. Figura : Operação de transferência síncrona de dados realizada por diversos tipos de FFs com clock. Figura: Operação de transferência assíncrona de dados. Transferência paralela de dados • A transferência do conteúdo do registrador X para o Y é síncrona, também denominada transferência paralela, visto que os conteúdos de X2, X1 e X0 são transferidos simultaneamente para Y2, Y1 e Y0. • Por exemplo, na Figura, se X2X1X0 = 101 e Y2Y1Y0 = 011 antes de ocorrer o pulso TRANSFER, então, após ocorrer o pulso TRANSFER, o conteúdo dos dois registradores será 101. Transferência Serial de dados Quando os pulsos de deslocamento são aplicados, a transferência da informação acontece da seguinte maneira: X2 → X1 → X0 → Y2 → Y1 → Y0. O FF X2 irá para o estado determinado pela sua entrada D. Por enquanto, a entrada D será mantida em nível BAIXO, de modo que X2 irá para o nível BAIXO no primeiro pulso, e assim permanecerá. Qual é mais rápida, a transferência Paralela ou Serial Divisão da Frequência e Contagem • Cada FF tem suas entradas J e K em nível 1, para que ele mude de estado (comute) sempre que o sinal em sua entrada de CLK for do nível ALTO para o BAIXO. • Percebemos que a forma de onda abaixo possui frequência igual a metade da anterior. • A saída de cada FF é uma forma de onda quadrada (tem ciclo de trabalho de 50 por cento). Operação de Contagem Além de funcionar como divisor de frequência, o circuito da Figura anterior também funciona como contador binário. A Figura ao lado apresenta os resultados em uma tabela de estados. Digamos que os valores de Q2Q1Q0 representam um número binário em que Q2 está na posição 2², Q1 na 2¹ e Q0 na 20 Módulo do Contador • O contador mostrado na Figura anterior tem 23 = 8 estados diferentes (000 a 111). Dizemos que é um contador de módulo 8, em que o valor do módulo indica o número de estados da sequência de contagem. Exercícios • Considere que o contador de módulo 8 mostrado esteja no estado 101. Qual será o estado (a contagem) após a aplicação de 13 pulsos? • Solução • Localize o estado 101 no diagrama de transição de estados. Siga por oito mudanças de estado. Você deve ter retornado ao estado 101. Agora, continue por mais cinco mudanças de estado (total de 13). Você deve estar agora no estado 010. • Observe que, como esse é um contador de módulo 8, ele necessita de oito transições de estado para fazer uma excursão completa no diagrama e retornar ao estado inicial. • 2) Considere um circuito de um contador que possui seis FFs conectados, segundo o diagrama da Figura 6 (isto é, Q5,Q4, Q3, Q2, Q1, Q0). • (a) Determine o módulo do contador. • (b) Determine a frequência na saída do último FF (Q5) quando a frequência do clock de entrada for de 1 MHz. • (c) Qual é a faixa de estados de contagem desse contador? • (d) Considere como estado (contagem) inicial o valor 000000. Qual será o estado do contador após 129 pulsos? Solução (a) Módulo = 26 = 64. (b) A frequência no último FF é igual à frequência do clock de entrada dividida pelo módulo do contador. Ou seja, 𝑓 𝑒𝑚 𝑄5 = 1𝑀𝐻𝑧 64 = 15,625 𝑘𝐻𝑧 (c) Esse contador contará de 0000002 a 1111112 (0 a 6310) em um total de 64 estados. Observe que o número de estados é o mesmo que o valor do módulo. (d) Visto que esse contador é de módulo 64, ele retorna para o estado inicial a cada 64 pulsos de clock. Portanto, após 128 pulsos, o contador retorna para 000000. O 129º pulso leva o contador para a contagem 000001. • 10) Quantos FFs são necessários para construir um contador que conte de 0 a 25510? Resp.: • O módulo de 0 a 255 são 256 posições 2𝑛 = 256 𝑛 = 𝑙𝑜𝑔256 𝑙𝑜𝑔2 = 8
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