Utilizando flip-flops D ativos em borda de subida, faça um contador Johnson de 3 bits (módulo 6). ( 2,5 pontos)

Passo 1

Beleza, vamos lá! O enunciado pede para a gente montar um contador Johnson de 3 bits usando flip-flops D que ativam na borda de subida do relógio. Isso faz parte da matéria de eletrônica digital, especificamente sobre contadores e flip-flops. Para resolver, vamos precisar entender como funciona um contador Johnson e como configurar os flip-flops D para que ele conte até 6 (módulo 6).

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar o que é um contador Johnson. É um tipo de contador de deslocamento que gera uma sequência específica de estados, onde o complemento da última saída é alimentado de volta na primeira entrada. No caso de um contador de 3 bits, vamos ter 3 flip-flops D conectados em série.

Passo 3

Como queremos um contador módulo 6, precisamos que ele conte de 0 a 5 e depois reinicie. A sequência para um contador Johnson de 3 bits será: 000, 100, 110, 111, 011, 001, e de volta a 000. Isso dá os 6 estados que precisamos.

Passo 4

Agora, vamos configurar os flip-flops D. Cada flip-flop D tem uma entrada (D) e uma saída (Q). A saída de cada flip-flop será conectada à entrada D do próximo flip-flop. Além disso, para o contador Johnson, a saída invertida do último flip-flop é alimentada de volta na entrada D do primeiro flip-flop.

Passo 5

Vamos visualizar as conexões:
  1. Flip-flop D0: A entrada D0 recebe a saída invertida do flip-flop D2 (último flip-flop).
  2. Flip-flop D1: A entrada D1 recebe a saída Q0 do flip-flop D0.
  3. Flip-flop D2: A entrada D2 recebe a saída Q1 do flip-flop D1.
Isso cria o ciclo necessário para o contador Johnson funcionar corretamente.

Passo 6

Para resumir, a configuração fica assim:
  • D0 = ¬Q2
  • D1 = Q0
  • D2 = Q1
Onde ¬Q2 é a inversão da saída do último flip-flop.

Resposta

Montamos o contador Johnson de 3 bits (módulo 6) utilizando três flip-flops D ativados na borda de subida, onde a entrada do primeiro flip-flop é conectada à inversão da saída do último flip-flop, e cada flip-flop seguinte recebe a saída do anterior. A sequência de estados será: 000, 100, 110, 111, 011, 001, retornando a 000.

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