Aqui está um resumo de como projetar um contador de ondulação do módulo 12 usando flip-flops JK:
Compreendendo os contadores de ondulação *
Contadores de ondulação: Os contadores oscilantes são contadores assíncronos, o que significa que os flip-flops mudam de estado um após o outro, criando um efeito cascata. Isso leva a um atraso entre as transições do flip-flop.
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Contador do Módulo 12: Este tipo de contador conta de 0 a 11 e depois volta para 0.
Etapas de projeto 1.
Determine o número de flip-flops: Para contar até 11 (12 estados incluindo 0), você precisa de 4 flip-flops JK, já que 2^4 =16 (que é maior que 12).
2.
Conexões flip-flop: *
Flip-Flop 1 (bit menos significativo): * J1 =1 (sempre definido)
* K1 =Q1 (alterna na borda ascendente do relógio)
*
Flip-Flop 2: * J2 =Q1
* K2 =Q2
*
Flip-Flop 3: * J3 =Q2
* K3 =Q3
*
Flip-Flop 4 (bit mais significativo): * J4 =Q3
* K4 =Q4
3.
Redefinir lógica (opcional): * Para garantir que o contador seja redefinido para 0 após contar até 11, você pode adicionar uma porta AND com entradas de Q1 e Q3. A saída da porta AND será usada para reiniciar os flip-flops.
* Quando Q1 e Q3 estão em nível ALTO (representando o estado 11), a saída da porta AND fica em nível ALTO, acionando o reset.
Implementação de circuito Veja como você pode implementar esse design:
```
+-----+ +-----+ +-----+ +-----+
| | | | | | | |
| FF1 | | FF2 | | FF3 | | FF4 |
| | | | | | | |
+-----+ +-----+ +-----+ +-----+
| | |
| | |
V V V
+-------+ +-------+ +-------+
Relógio ->| | | | | |
| E | | E | | E |
| | | | | |
+-------+ +-------+ +-------+
| |
| |
| V
| +-------+
| | |
| | OU |
| | |
| +-------+
|
V
REINICIAR
Q1 -|- J1 =1
| K1 =Q1
Q2 -|- J2 =Q1
| K2 =Q2
Q3 -|- J3 =Q2
| K3 =Q3
Q4 -|- J4 =Q3
| K4 =Q4
```
Explicação: *
Conexões flip-flop: As entradas JK de cada flip-flop estão conectadas à saída do flip-flop anterior. Isso cria um efeito cascata onde cada flip-flop muda de estado com base na saída do anterior.
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Redefinir lógica: A porta AND com entradas de Q1 e Q3 garante que o contador seja reiniciado quando atingir o estado 11. A porta OR combina o sinal de reset da porta AND com o sinal do relógio. Isso garante que os flip-flops sejam redefinidos na borda ascendente do pulso de clock quando o contador atingir o estado 11.
Como funciona: 1. O contador inicia no estado 0 (reset de todos os flip-flops).
2. Em cada borda ascendente do pulso de clock, os flip-flops alternam seu estado.
3. Isto continua até que o contador atinja o estado 11 (Q1 =1, Q3 =1).
4. No estado 11, a saída da porta AND fica em nível ALTO, acionando o reset.
5. O contador é redefinido para o estado 0 e o ciclo se repete.
Considerações importantes: *
Tempo: Os contadores assíncronos têm problemas de temporização inerentes devido aos atrasos de propagação entre os flip-flops. Se você precisar de um tempo muito preciso, os contadores síncronos seriam uma escolha melhor.
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Velocidade do relógio: A velocidade máxima do clock de um contador de ondulação é limitada pelos atrasos de propagação dos flip-flops e portas lógicas.
Deixe-me saber se você tiver mais perguntas.
