O documento descreve registos e contadores, definindo registos como conjuntos de flip-flops que armazenam informação e contadores como circuitos sequenciais que seguem uma transição de estados pré-programada como contagem.
2. Sumário
Registos
Definição de registo
Registo com entrada de CLEAR
Registo com carregamento paralelo
Registos de deslocamento
Contadores
Definição de contador
Contador ripple
Contador síncrono
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3. Registos
Registo
Conjunto de flip-flops e lógica adicional que
permite armazenamento de informação
Exemplos:
Armazenamento temporário das parcelas A e B de
uma adição
Armazenamento temporário do resultado de uma
operação aritmética
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4. Registos
Flip-flops – guardam a informação
Lógica adicional – permite operações sobre
os dados
Inicializar os valores do registo a zero – CLEAR
Carregar o registo com novos dados (ou manter os
dados anteriores) – LOAD
Deslocar os dados dentro do registo – SHIFT
Shift left 0010 -> 0100
Shift right 0010 -> 0001
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5. Registos
Registo de 4 bits com
entrada de CLEAR
Símbolo
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6. Registos
Registo de 4 bits com entradas LOAD e CLEAR
Esta técnica de combinação do sinal de relógio com outros sinais
designa-se Clock gating.
Circuitos com diferentes clock gating à entrada dos flip-flops
conduzem a um problema – clock skew – os flip-flops reagem em
instantes temporais diferentes. Devido a isso as técnicas com
clock gating devem ser evitadas.
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7. Registos
Registo com carregamento paralelo
Este esquema é vantajoso
pois não utiliza clock gating.
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8. Registos
Registo de deslocamento
Um registo de deslocamento permite deslocar a
informação armazenada numa direcção, ou em ambas
as direcções.
Símbolo
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9. Registos
Registo de
deslocamento com
carregamento
paralelo
Símbolo
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10. Registos
Registo de deslocamento com carregamento paralelo
(utilizando multiplexers)
Símbolo
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11. Contadores
Contador
Circuito sequencial que segue uma transição
de estados pré-programada.
Um contador que segue a sequência dos números
binários designa-se Contador binário
Podem ser de 2 tipos:
Contador ripple – a saída de cada flip-flop é
utilizada como sinal de relógio para accionar outro
flip-flop
Contador síncrono – o sinal de relógio é aplicado
directamente a todos os flip-flops
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12. Contadores
Contador ripple (4 bits)
Por cada 2 impulsos na
entrada C de um flip-flop,
ocorre um impulso na
entrada C do flip-flop
seguinte
Os flip-flops não reagem no
mesmo instante de tempo –
clock skew
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14. Contadores
Outros tipos de contadores
Contador BCD – sequência de 0 a 9;
Contador com carregamento paralelo – permite o
carregamento de um número a partir do qual pode
iniciar a contagem;
Contador módulo-N – segue uma sequência de N
estados, que podem corresponder a uma sequência
binária ou não;
Contador up-down – permite contagem crescente ou
decrescente.
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Notas do Editor
Este registo guarda os bits nas linhas D 0 a D 3 quando o sinal de relógio transita de 0 para 1, encontrando-se a entrada Clear desactivada. A activação de Clear
Só quando LOAD está a ‘1’ é que o sinal Clock se propaga para a entrada de relógio do registo. Com LOAD a ‘0’, propaga-se o valor constante ‘1’ para a entrada de relógio do registo, o que impede a reacção dos flip-flops (pois são positive-edge-triggered ).
S1=S0=0 – Manter estado (HOLD); S1=0 e S0=1 ou S1=1 e S0 = 0 – SHIFTS; S1=S0=1 - LOAD