Complete o esquema de maneira a que o contador atinja 6.
Questão
Complete o esquema de maneira a que o contador atinja 6.
Diagrama: contador síncrono/assíncrono com 4 flip-flops T (Q0 = LSB no topo, Q1, Q2, Q3 = MSB na parte inferior). Há uma porta lógica (porta AND de múltiplas entradas) à esquerda cujo saída está ligada a um ponto comum que aparentemente aciona os sinais de CLR (limpeza assíncrona) dos flip-flops. Cada flip-flop mostra entrada T e saída Q; alguns sinais de ligação entre Qs e os clocks/entradas estão desenhados em cascata. (Ver Figura 1 para o desenho completo do circuito.)
Resposta
92%Para que o contador “atinja 6” (isto é, conte 0→1→2→…→6 e, ao chegar em 6, seja limpo para voltar a 0), você deve fazer o reset assíncrono acontecer quando o estado for .
Explicação
Pelo desenho, temos 4 flip-flops tipo T em cascata (contador ripple). As entradas T estão em nível lógico 1, então cada FF alterna (toggle) quando recebe borda de clock. Há uma linha comum indo para CLR de todos os FFs (limpeza assíncrona), acionada pela porta lógica à esquerda.
Observações do esquemático:
- O pino CLR desenhado com “bolinha” indica ativo em nível baixo (clear assíncrono ativo em 0).
- A porta à esquerda também tem bolinha na saída, então ela é uma NAND (AND com saída invertida).
Logo:
- A saída da NAND vai a 0 quando todas as entradas da NAND estão em 1.
- Como CLR é ativo-baixo, quando a saída da NAND for 0, todos os FFs serão imediatamente zerados.
Queremos zerar quando o contador estiver em 6: [ 6_{10} = 0110_2 \Rightarrow (Q_3,Q_2,Q_1,Q_0)=(0,1,1,0) ] Ou seja, nesse estado precisamos que todas as entradas da NAND sejam 1. Para isso, devemos alimentar a NAND com os sinais que valem 1 exatamente quando o estado é 0110:
- Para forçar virar condição “1” na NAND, usamos .
- Para , usamos .
- Para , usamos .
- Para virar condição “1”, usamos .
Assim, a função de detecção de 6 é: [ F = \overline{Q_3}\cdot Q_2\cdot Q_1\cdot \overline{Q_0} ] Ligando essas quatro variáveis nas entradas da NAND, quando o contador chegar em 0110 teremos em todas as entradas, a saída da NAND vai a 0, e o CLR zera o contador.
Portanto, para completar o esquema, conecte as entradas da porta (NAND) em:
- , , , (nessa ordem não importa).