(2,0 pontos). Quais as principais diferenças entre contadores síncronos e assíncronos, exemplifique utilizando contadores de 3 bits? Demonstre qual destes sofre influência de pulsos indesejáveis (glitches).

Passo 1

Vamos analisar o enunciado da questão. Precisamos entender as principais diferenças entre contadores síncronos e assíncronos. Para isso, vamos utilizar contadores de 3 bits como exemplo. Além disso, devemos demonstrar qual deles é influenciado por pulsos indesejáveis (glitches). Vamos precisar conhecer os conceitos básicos de contadores digitais e como eles operam de forma síncrona e assíncrona.

Passo 2

Primeiro, vamos definir o que são contadores assíncronos. Em um contador assíncrono, também conhecido como contador ripple, os flip-flops não são acionados simultaneamente. O primeiro flip-flop é acionado pelo sinal de relógio (clock), e cada flip-flop subsequente é acionado pela transição de saída do flip-flop anterior.

Passo 3

Agora, vamos definir os contadores síncronos. Ao contrário dos assíncronos, nos contadores síncronos todos os flip-flops são acionados pelo mesmo sinal de relógio simultaneamente. Isso permite uma mudança de estado mais rápida e evita atrasos acumulados.

Passo 4

Vamos exemplificar com contadores de 3 bits:
  • Contador Assíncrono de 3 bits:
    • Flip-flop 0 é acionado pelo clock.
    • Flip-flop 1 é acionado pela saída do flip-flop 0.
    • Flip-flop 2 é acionado pela saída do flip-flop 1.
  • Contador Sincrônico de 3 bits:
    • Todos os flip-flops (0, 1 e 2) são acionados pelo mesmo sinal de clock.
    • A lógica combinacional é usada para determinar quando cada flip-flop deve alternar.

Passo 5

Agora, vamos verificar qual contador sofre influência de pulsos indesejáveis (glitches). No contador assíncrono, como cada flip-flop depende do anterior, qualquer glitch na saída de um flip-flop pode propagar e causar erros nos flip-flops seguintes. Já no contador síncrono, todos os flip-flops são acionados ao mesmo tempo, o que diminui a probabilidade de glitches afetarem múltiplos flip-flops.

Resposta

Os contadores assíncronos diferem dos contadores síncronos principalmente na forma como os flip-flops são acionados: de forma sequencial no assíncrono e simultânea no síncrono. Utilizando contadores de 3 bits, observamos que o contador assíncrono é mais suscetível a pulsos indesejáveis (glitches) devido à propagação sequencial dos sinais, enquanto o contador síncrono é mais resistente a esses glitches.

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