Contador Binário utilizando Flip-Flop tipo D

Tecnologia em Engenharia Mecatrônica
Eletrônica Digital – 2013

Contador Binário utilizando Flip-Flop tipo D

Sintetizar, projetar e implementar um circuito contador binário utilizando Flip- Flop tipo D e Portas lógicas NAND, AND e OR.

Objetivo- consolidar técnicas de síntese, projeto, implementação, depuração e documentação de circuitos lógicos combinacionais e sequenciais através da geração e teste de um circuito que conta na base dois.

Resolução

A tabela verdade que mostra as entradas e define as funções de um contador Flip-Flop D é dada por:

ESTADO ANTERIOR
ESTADO POSTERIOR
D3
D2
D1
D0
0 0 0 0
0 0 0 1
0
0
0
1
0 0 0 1
0 0 1 0
0
0
1
0
0 0 1 0
0 0 1 1
0
0
1
1
0 0 1 1
0 1 0 0
0
1
0
0
0 1 0 0
0 1 0 1
0
1
0
1
0 1 0 1
0 1 1 0
0
1
1
0
0 1 1 0
0 1 1 1
0
1
1
1
0 1 1 1
1 0 0 0
1
0
0
0
1 0 0 0
1 0 0 1
1
0
0
1
1 0 0 1
0 0 0 0
0
0
0
0

Da tabela verdade é possível obter as expressões das funções D3, D2, D1 e D0 que dependem das entradas: Q3, Q2, Q1 e Q0 utilizando os uns da função (forma produto de somas).

Segue abaixo as expressões de D3, D2, D1 e D0.

D3(Q3, Q2, Q1 e Q0)= Q2.Q1.Q0 + Q3.Q0’
D2(Q3, Q2, Q1 e Q0)= Q2.Q0’ + Q2.Q1 + Q2’.Q1.Q0
D1(Q3, Q2, Q1 e Q0)= Q1.Q0’ + Q3’.Q1.Q0
D0(Q3, Q2, Q1 e Q0)= Q0’

Obtidas as expressões das funções D3, D2, D1 e D0, foi projetado o circuito lógico sequencial que implementa as quatro funções. A figura 1 mostra o circuito obtido:

Figura 1 - Circuito Contador Completo utilizando portas: NAND, AND e OR.

Verifica-se na figura 1 que foram utilizados os seguintes Circuitos Integrados do Modulo Digitais I: um 74HC00 (4NAND2) da posição A1; um 74HC10 (3NAND3) da posição C3; um 74HC08 (4AND2) da posição B2 e um 74HC32(4OR2) da posição C1. Também verifica-se que foram utilizados os seguintes Circuitos Integrados do Modulo Digitais III: dos 74HC74 (Flip-Flop tipo D com preset e clear) das posições A3 e B3.
A figura2 mostra a pinagem e a