Tricky Circuit

Contador binário e divisor de relógio

Conta eventos com quatro luzes

Um relógio é um sinal temporal repetido; CLK abrevia Clock. Uma borda de subida muda de 0 lógico para 1. Um contador binário soma um por borda recebida. Um bit é um dígito binário 0 ou 1; quatro bits guardam 16 estados, de 0000 a 1111. Hz, hertz, conta ciclos por segundo.

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BANCADA DE EXPERIÊNCIAS

Muda as definições do circuito, prevê as leituras e verifica um desafio. São modelos educativos; cada lição explica os pressupostos.

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Como funciona

Escolhe 0–32 bordas já recebidas ou adiciona uma com Pulso de relógio. É uma amostra do histórico, não um relógio automático. Frequência define os ritmos repetidos das saídas, não a contagem escolhida. Sem atrasos nem ressaltos dos contactos. Pulso de relógio para em 32 bordas recebidas. Reiniciar começa uma nova amostra.

n é o número de bordas. A contagem é n módulo 16, o resto da divisão por 16. Q0 tem o menor peso e Q3 o maior. Em contagem contínua, Q0 faz um ciclo por duas bordas e Q3 por dezasseis.

Dificuldade

  1. Monte · Observa

    Liga. Escolhe 3 bordas recebidas e 8 Hz. Obtém contagem 3, binário 0011.

    Precisa de uma dica?

    n=3; f=8 Hz → 0011

  2. Explore · Experimenta

    A 8 Hz escolhe 16 bordas. Observa o retorno à contagem 0, binário 0000.

    Precisa de uma dica?

    n=16; f=8 Hz → 0000

  3. Resolva · Resolve

    Escolhe 19 bordas e 16 Hz. Obtém contagem 3, Q0 a 8 Hz e Q3 a 1 Hz.

    Precisa de uma dica?

    n=19; f=16 Hz → 0011; fQ0=8 Hz; fQ3=1 Hz

Leituras adicionais e receitas de circuitos

Contador binário e divisor de relógio

Cada luz tem um peso, como um dígito do conta-quilómetros. O bit direito muda mais depressa. O mesmo contador revela ritmos cada vez mais lentos.

count = n mod 16; fQ0 = fCLK/2; fQ3 = fCLK/16

Contagem diz quantas bordas chegaram; frequência diz quantos ciclos se repetem por segundo. Mudar frequência não reescreve o histórico escolhido.

Uma ligação útil

Duas mudanças de estado formam um ciclo completo. Por isso Q0 tem frequência f/2, não f.

Um detalhe surpreendente

Voltar a zero não apaga os eventos: quatro bits guardam o resto. Um contador mais largo guarda mais.

Um erro que vale evitar

Um relógio mantido alto não é muitas bordas. Um botão real pode ressaltar; aqui cada pressão cria uma borda limpa.

A contagem 15 recebe mais uma borda de subida. Passa a…

  1. 0
  2. 16
  3. 15
Saiba mais

Cabem só 16 estados: depois de 1111 vem 0000.

Pequeno contador

Seleciona três bordas limpas recebidas.

A palavra de quatro bits é 0011.

Divide o ritmo

Seleciona 16 Hz e dezanove bordas recebidas.

Contagem 3; Q0 repete a 8 Hz e Q3 a 1 Hz.

Experimenta outra mudança

Passa de 15 para 16 e 17 bordas. Prevê 1111, 0000 e 0001. Muda só a frequência e confirma a contagem inalterada.

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