Exercício: Associação de Contadores

Posted on sex 12 outubro 2018 in sistemas digitais • 2 min read

Assunto: Associação de contadores

Enunciado

Mostra-se no circuito ao lado uma associação de contadores. Sabe-se que o load é síncrono e o reset assíncrono.
Pede-se: (i) o módulo da contagem e (ii) as formas de onda nos pontos A e B.

Solução

Os contadores são de módulo 16, ou seja, tem capacidade de contar de 0000 (0) a 1111 (15). O contador A está em um arranjo onde ele se auto-carrega de 0101 (5) quando seu valor atingir 1001 (9), formando um contador de 5 a 9, ou seja, módulo 5. O contador B está em um arranjo onde ele se auto-reseta quando sua contagem for 0011 (3). Contudo, como o reset é assíncrono, assim que este valor é atingido o contador reseta-se de imediato, portanto os valores de contagem são de 0000 (0) a 0010 (2), ou seja, módulo 3.

Os contadores ainda estão em cascata, onde o valor de carga do contador A (1001) é usado como enable para o contador B. Nesse arranjo em cascata, mesmo que o clock seja comum a ambos, podemos dizer que o contador B conta uma vez para cada ciclo completo de contagem do contador A.

O módulo da contagem total é 15. O ciclo de contagem em regime será: 0101 0000, 0110 0000, 0111 0000, 1000 0000, 1001 0000, 0101 0001, 0110 0001, 0111 0001, 1000 0001, 1001 0001, 0101 0010, 0110 0010, 0111 0010, 1000 0010, 1001 0010. As formas de onda em A e em B podem ser descritas como:

  • A: é alto quando o contador A estiver na contagem máxima, ou seja, a cada 4 pulsos de clock, com duração de 1 pulso de clock. Período do sinal: 5 pulsos de clock, Duty-cycle: 20%.
  • B: é alto quando o contador B estiver na contagem máxima, ou seja, a cada 10 pulsos de clock, com duração de 5 pulsos de clock. Período do sinal: 15 pulsos de clock. Duty-cycle: 33%

A figura abaixo mostra os dois sinais, e também as saídas dos contadores. Repare que o primeiro ciclo é diferente pois o contador A começa em zero e não com o valor de carga.

Forma de onda do Exercício

Download da descrição em VHDL
Download do circuito no LogiSim