Contadores digitais

Este post é a continuação do post sobre flip-flops. Os contadores são um arranjo sequencial de flip-flops e é uma das aplicações mais importantes deste tipo de circuito digital.

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Contador assíncrono

Este é o contador mais simples, a saída de um flip-flop tipo JK é ligada ao clock de outro flip-flop. Abaixo é um contador de 4 flip-flops portanto 4 bits. Em (a) temos a ligação dos flip-flops e em (b) temos as quatro saídas e o sinal de clock. É chamado de contador pois ele conta em binário de 0000 até 1111. Quando chega até 1111, reinicia a contagem.

O circuito integrado 74LS293 é um exemplo de contador de 4 bits.

Contador de módulo N

Você não quer que um contador assíncrono conte até o valor máximo e sim até um número menor? É necessário um contador módulo N (cujo N é um número arbitrário). Por exemplo, você quer um módulo 6 com três flip-flops, basta ligar as entradas de uma porta NAND nas saídas de Q1 e Q2 e a saída da porta NAND no CLEAR de todos os flip-flops.

Quando a saída do contador alcançar 110, a saída da porta NAND vai dar 0 e o contador será reiniciado. Para ter um contador decrescente, que conta do valor máximo até o mínimo, tem que ligar a saída negativa de um flip-flop na entrada de outro clock.

Contadores síncronos

Uma das desvantagens dos contadores assíncronos é a propagação de atrasos que se acumula até o flip-flop do bit mais significativo. Estes atrasos são causados devido ao flip-flop disparar durante a transição de saída do flip-flop anterior. Com o acúmulo de atraso, alguns números binários não são contados.

Para resolver este problema, surgiram os contadores síncronos ou paralelos cujo sinal de clock é ligado a todos os flip-flops. Para que este contador conte como o assíncrono é necessário acrescentar algumas portas lógicas AND e usar as entradas JK. Apenas o flip-flop do bit menos significativo tem J e K em constante nível alto.

O 74LS193 é um contador síncrono de 4 bits que pode ser tanto crescente quanto decrescente. Aqui é um circuito que eu montei que usa este chip e um 74LS14 como clock. Neste circuito, é possível mudar no modo crescente ou decrescente apenas mudando a ligação dos fios.

Os materiais necessários para montar este circuito são:

• 4 leds;
• 4 resistores 470Ω e 1 resistor 1kΩ;
• 1 capacitor eletrolítico de 470μF;
• 1 circuito integrado 74LS14 e 1 74LS193;
• 1 suporte de 4 pilhas;
• 4 pilhas AA;
• Alguns fios;
• Placa de circuito impresso.