Contadores

Contadores são circuitos digitais que variam os seus estados, sob o comando de um clock, de acordo com uma sequencia predeterminada. São utilizados principalmente para contagens diversas, divisão de frequencia, medição de frequencia e tempo, geração de formas de onda e conversão de analógico para digital.


CONTADORES ASSÍNCRONOS
São caracterizados por seus flip-flops funcionarem de maneira assíncrona (sem sincronismo), não tendo entradas clock em comum. Neste tipo de circuito, a entrada clock se faz apenas no primeiro flip-flop, sendo as outras derivadas das saídas dos blocos anteriores.
Principais contadores assíncronos:
1. Contador de pulsos
São usados 4 flip-flops tipo mestre-escravo tipo T ligados em cascata, com a saída Q de cada ligada à entrada de clock do seguinte. As entradas J e K de cada flip-flop são mantidas no nível 1.

2.Contados assíncrono de década
Circuito que efetua a contagem em número binários de 0 a 9 decimal. Isso significa acompanhar a sequencia do código BCD 8421 de 0000 a 1001.
Para a contagem parar no 9, pode ser usado o artifício indicadona figura abaixo: uma porta NAND com a saída conectada nas entradas CLEAR dos flip-flops.

As entradas da porta recebem os valores S3, S2 (equivalente a Q do flip-flop 2), S1 e S0 (equivalente a Q do flip-flop 0).
Assim, quando o valor nessas entradas for igual a 1010 (10 em binário), as entradas CLEAR serão nulas, zerando os flip-flops e reiniciando a contagem.  O artifício pode ser ajustado para qualquer tamanho da sequência, desde que menor que 2ⁿ, onde n é o número de flip-flops.
3.Contador decrescente
O circuito que efetua a contagem decrescente é o mesmo circuito que efetua a contagem crescente, com a única diferença de extrairmos as saídas dos terminais invertidos.

CONTADORES SÍNCRONOS
Esses contadores possuem entradas clock curto-circuitadas, ou seja, o clock entra em todos os flip-flops simultaneamente, fazendo todos atuarem de forma sincronizada.
*Tabela do flip-flop JK

Caso	J	K	Q
I	0	0	Qa
II	0	1	0
III	1	0	1
IV	1	1	Qa

A partir da tabela de verdade, pode-se elaborar uma tabela de transição, conforme a tabela abaixo.
São listados os valores anterior e atual possíveis para a saída e os correspondentes valores que as entradas devem ter para ocorrer cada transição de Qa para Q.

Casos	Qa	Qf	J	K
I e II	0	0	0	x
III e IV	0	1	1	x
II e IV	1	0	x	1
I e III	1	1	x	0

Contador síncrono de década
As saídas S3 a S0 devem assumir valores binários de 0000 a 1001, incrementados 1 a 1 conforme. É claro que, conforme circuito, cada saída S é a mesma saída Q do respectivo flip-flop.
Considera-se que a primeira linha (pulso 1) corresponde à transição deste para o pulso 2. Assim, S3 (ou Q3) vai de 0 para 0 e, conforme a Tabela do flip-flop, J3 e K3 serão respectivamente 0 e x. S2 e S1 também vão de 0 para 0 e, assim, os dados de J2/K2 e J1/K1 também serão 0 e x. S0 muda de 0 para 1. Portanto, conforme a Tabela do flip-flop, J0 e K0 serão 1 e x respectivamente.
A tabela é completada com o uso procedimento similar, lembrando que, no pulso 10, a transição é para valores de S3 S2 S1 S0 iguais a 0000, ou seja, o reinício da contagem.

Pulso	S3	S2	S1	S0	J3	K3	J2	K2	J1	K1	J0	K0
1	0	0	0	0	0	x	0	x	0	x	1	x
2	0	0	0	1	0	x	0	x	1	x	x	1
3	0	0	1	0	0	x	0	x	x	0	1	x
4	0	0	1	1	0	x	1	x	x	1	x	1
5	0	1	0	0	0	x	x	0	0	x	1	x
6	0	1	0	1	0	x	x	0	1	x	x	1
7	0	1	1	0	0	x	x	0	x	0	1	x
8	0	1	1	1	1	x	x	1	x	1	x	1
9	1	0	0	0	x	0	0	x	0	x	1	x
10	1	0	0	1	x	1	0	x	0	x	x	1

Diagramas para o contador:

Circuito:
 Com o uso de dois blocos E de duas entradas e um de três entradas, é possível aplicar os valores nas entradas dos flip-flops de acordo com os resultados dos diagramas. E o circuito básico do contador é dado na figura abaixo.

Procedimento similar pode ser usado para contadores de outras sequências e contadores que operam de forma crescente ou decrescente. Neste último caso, basta acrescentar na tabela uma variável de controle que seja, por exemplo, 0 para a parte crescente e 1 para a decrescente.


fontes:http://www.mspc.eng.br/eledig/eldg1140.shtml
            http://www.mspc.eng.br/eledig/eldg1150.shtml