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sezione_5b [2018/03/06 17:56] – [Contatori di modulo qualunque] adminsezione_5b [2018/03/11 20:32] – [Extra] admin
Linea 53: Linea 53:
   * lezione multimediale 5B.1 e 5B.2: contatori asincroni in avanti e all'indietro   * lezione multimediale 5B.1 e 5B.2: contatori asincroni in avanti e all'indietro
   * scheda di laboratorio 5B.1: analisi sperimentale di contatori elementari asincroni   * scheda di laboratorio 5B.1: analisi sperimentale di contatori elementari asincroni
 +  * esercizi svolti: 1 (contatore in avanti con flip-flop D), 2 e 3 (contatore avanti e indietro modulo 12), 6 (reset all'accensione con gruppo RC), 7 (contatore modulo 10 con ingressi //preset// invece che //clear//)
  
  
 +
 +===== 3 Contatori sincroni =====
 +
 +I contatori sincroni sono realizzati con flip-flop comandati da un unico stesso segnale di clock. Hanno prestazioni migliori di quelli asincroni, in particolare:
 +  * possono lavorare a frequenze più elevate
 +  * non producono combinazioni errate dovute ai tempi di propagazione (come avviene per i contatori asincroni dove ogni FF viene attivato dall'uscita del precedente)
 +
 +Per comprendere il funzionamento di un contatore sincrono conviene partire dalla tavola della verità (in figura 10 quella di un generico contatore modulo 16). Si nota che:
 +  * il FF con `Q_0`, che contiene il LSB, commuta ad ogni fronte del clock
 +  * il FF successivo, con `Q_1`, commuta quando `Q_0` vale 1
 +  * quello successivo ancora, con `Q_2`, quando `Q_0` e `Q_1` valgono 1
 +  * ... e così via 
 +
 +Per ottenere questo comportamento con un circuito logico si possono utilizzare dei flip-flop T (dei JK con gli ingressi J e K collegati insieme) attivati da un unico segnale di clock e pilotati con l'ingresso T:
 +  * sempre alto per il FF con uscita `Q_0`
 +  * collegato a `Q_0` per il FF con uscita `Q_1`
 +  * pilotato da una AND con `Q_0` e `Q_1` in ingresso, per il FF con uscita `Q_2`
 +  * ... e così via
 +
 +Il circuito risultante è quello mostrato in figura 10. Per realizzare contatori sincroni di modulo diverso si procede in maniera simile, utilizzando FF T e porte AND((per realizzare contatori all'indietro si utilizzerà l'uscita `bar Q` al posto di `Q`; [[http://www.elemania.altervista.org/digitale/immagini/contatore13.png|qui]] un'immagine che mostra un contatore modulo 10)). 
 +
 +Le figure 12 e 13 mostrano come le prestazioni dei contatori sincroni sono superiori a quelle degli asincroni:
 +  * nella prima figura si vede come un contatore asincrono che funziona correttamente a 1 kHz produce risultati errati a 10 MHz a causa del tempo di propagazione dei FF (il segnale in alto è il clock, gli altri i quattro bit da `Q_0` a `Q_3`)
 +  * alla stessa frequenza di 10 MHz un contatore sincrono continua a funzionare correttamente
  
 ===== Navigazione ===== ===== Navigazione =====
sezione_5b.txt · Ultima modifica: 2021/04/20 15:57 da admin