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Laboratório de Eletrônica Digital Computacional 1 1 Experiência Nº 7 CONTADORES SÍNCRONOS 1 Objetivos - Projetar contadores síncronos utilizando flip-flops; - Verificar o funcionamento dos contadores síncronos. 2 Teoria Básica Os contadores síncronos são circuitos digitais construídos com todas as entradas de Clock conectadas juntas, de forma que as saídas são atualizadas ao mesmo tempo. A figura 2.1 mostra um contador síncrono genérico. Figura 2.1 - Contador síncrono genérico com lógica de geração do estado futuro. O funcionamento do contador síncrono é baseado na idéia de lógica de estado futuro. O valor atual nas saídas do contador é “lido” pelo bloco gerador de estado futuro e o próximo valor está disponível nas entradas dos flip-flops. Quando um pulso de Clock acontece, os valores das saídas são atualizados e esse novo valor irá gerar o próximo. Por exemplo, o valor binário “000” irá gerar o “001”, que irá gerar o “010” e assim sucessivamente a cada pulso de Clock. As principais vantagens desse contador é a velocidade de operação e o valor confiável nas saídas. Como as saídas são sincronizadas, não há um valor intermediário entre cada valor estável. As figura 2.2, 2.3, 2.4 e 2.5 ilustram, respectivamente, os diagramas dos Componentes 74HC08, 74HC73, 74HC112 e 74HC93. Laboratório de Eletrônica Digital Computacional 1 2 Figura 2.2 - CI 74HC08 – 4 Portas AND de 2 entradas. Figura 2.3 - CI 74HC112 – 2 flip-flops tipo JK. Laboratório de Eletrônica Digital Computacional 1 3 Figura 2.4 - CI 74HC73 – 2 flip-flops tipo JK. Figura 2.5 - CI 74HC93 – Contador de 4 bits. 3 Material Utilizado - 1 circuito integrado 74HC08; - 2 circuitos integrados 74HC73 ou 74HC112; - 1 circuito integrado 74HC93; - 1 chave de borne; - 1 gerador de áudio; - 20 fios (para uso em matriz de contatos); - Datasheets: cd74hc08.pdf, cd74hc73.pdf (cd74hc112.pdf) e cd74hc93.pdf. Laboratório de Eletrônica Digital Computacional 1 4 4 Procedimento Experimental 1) Montar o circuito do contador síncrono módulo 16 (figura 4.1). Desenhar o circuito com flip-flops JK. Figura 4.1 - Contador síncrono módulo 16. 2) Verificar o funcionamento do contador, elaborar o diagrama de transição de estados e a tabela de contagem. 3) Calcule o maior atraso de propagação e a frequência máxima do contador módulo 16. Os valores de atraso de propagação podem ser encontrados no datasheet do flip- flop e da porta lógica utilizados. 4) Montar o circuito do contador módulo 10 utilizando o CI 74HC93. Desenhar o circuito. 5) Verificar o funcionamento do contador, elaborar o diagrama de transição de estados e a tabela de contagem. 6) Calcule o maior atraso de propagação e a frequência máxima do contador módulo 10. Os valores de atraso de propagação podem ser encontrados no datasheet do CI 74HC93. 7) Fazer o relatório seguindo o modelo “Relatório Padrão” disponibilizado. Descrever e detalhar o procedimento. Concluir sobre o funcionamento dos contadores síncronos, apresentando suas vantagens e desvantagens. Comente sobre o atraso de propagação.
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