Contadores e registradores de deslocamento

Olá, pessoas!

Na nossa última postagem, tivemos um pouco de contato com os flip flops e aprendemos um pouco sobre seu funcionamento. Na postagem de hoje, vamos entender algumas de suas aplicações e como flip flops podem trabalhar em conjunto formando sistemas complexos e muito úteis.

Vamos começar falando sobre os contadores. Os contadores são componentes capazes de executar uma sequencia de contagem, geralmente em binário, BCD, Gray e códigos que envolvem números binários. Existem basicamente dois tipos de contadores: os síncronos e os assíncronos. Neste post, estaremos focando mais nos contadores assíncronos. De qualquer forma, ambos os tipos utilizam flip flops tipo T conectados em conjunto para fazer a contagem. Também é possível desenvolver um contador usando flip flops do tipo JK, visto que o flip flop T funciona como um JK com ambas as entradas (J e K) conectadas em um sinal alto.

Nos contadores assíncronos, o primeiro flip flop do conjunto recebe um sinal de clock, enquanto os outros flip flops recebem no clock o sinal vindo da saída barrada do flip flop anterior:

No vídeo a seguir é possível compreender o funcionamento do contador. A cada pulso de clock o contador aumenta um número em suas saídas. É possível notar que a saída do flip flop que recebe o pulso de clock diretamente contém o bit menos significativo.

A seguir, vamos compreender o funcionamento dos registradores. Assim como os contadores, existem vários tipos de registradores. Neste post vamos focar mais nos registradores de deslocamento. Este tipo de componentes também é feito utilizando flip flops, mas dessa vez são utilizados flip flops tipo D, diferente dos contadores, que utilizam flip flops tipo T. Também é possível fazer registradores usando flip flops JK, visto que os flip flops D podem ser feitos utilizando flip flops do tipo JK, ligando a entrada J e K em um mesmo sinal e invertendo o sinal da entrada K.

Os registradores são capazes de coletar um conjunto de dados e guardá-los dentro de si. Estes dados podem ser fornecidos para o registrador em série ou em paralelo. O registrador que veremos hoje possui a entrada de dados em série e a saída em paralelo.

Este tipo de registrador se chama "registrador de deslocamento" pois o bit adicionado no registrador a cada pulso de clock faz com que os bits que já estão guardados no registrador se movam para a frente. No vídeo abaixo é possível ver este processo:

Como pudemos ver neste post, os flip flops são muito úteis para diversas funções e podem fazer tarefas incrivelmente complexas e importantes quando trabalham em conjunto. Isso até lembra um pouco a nossa sociedade, não é mesmo? Também é possível fazer circuitos parecidos com os registradores de deslocamento utilizando relés, por exemplo, mas é muito mais complexo e ineficiente do que a forma utilizando flip flops:

Enfim, este foi o post de hoje. Espero que tenham gostado e que tenha sido interessante. Até a próxima!