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Capítulo 7:Contadores y registros
Circuitos Digitales IDepartamento de Telemática
Facultad de Ingeniería Electrónicay Telecomunicaciones
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Contadores y registros
CONTADORES ASÍNCRONOS (DERIZO)
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Contadores y registros
n Ejemplo 1n El contador inicia en el estado 0000 y
luego se aplican los pulsos de reloj.Poco después se eliminan estospulsos de reloj y los FF del contadortienen el número 0011. Cuántospulsos de reloj ocurrieron?.
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Contadores y registros
n Número MOD
Donde N es el número de FF.
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Contadores y registros
n Ejemplo 2n Se necesita que un contador cuente el
número de elementos que pasan por unacorrea transportadora. Se utiliza unacombinación de una fotocelda y una fuenteemisora de luz para generar un solo pulsocada vez que un elemento cruce sutrayectoria. El contador tiene que contarhasta mil elementos. Cuántos FF serequieren?.
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Contadores y registros
n División de frecuencias
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Contadores y registros
n Para cualquier contador la salida delúltimo FF (es decir, el MSB) divide lafrecuencia de entrada de reloj por elnúmero MOD del contador.
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Contadores y registros
n Ejemplo 3
n Cuántos FF se necesitan para elcontador MOD-60?.
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Contadores y registros
CONTADORES CON NÚMERO MOD<2 EXP N
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Contadores y registros
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Contadores y registros
n Ejemplo 4
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Contadores y registros
n Ejemplo 5n Determine el número MOD del contador de
la figura a.n Determine la frecuencia en la salida D si la
frecuencia de entrada es 30 KHz.
n Ejemplo 6n Construya un contador MOD-10 que cuente
de 0000 (cero) a 1001 (9 decimal).
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Contadores y registros
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Contadores y registros
n Contadores de décadas y contadoresBCDn Un contador MOD-10 también se conoce
como contador de décadas.n Un contador de décadas es cualquier
contador que tenga 10 estados diferentes,independientemente de la secuencia.
n Un contador de décadas que cuenta ensucesión de 0000 (cero) a 1001 (9decimal), se denomina comúnmentecontador BCD.
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Contadores y registros
n Ejemplo 7n Construya un contador MOD-60.
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Contadores y registros
CONTADORES ASÍNCRONOS EN CI
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Contadores y registros
n Ejemplo 8n Muestre cómo conectar el 74293 para
que funcione como un contadorMOD-16 con una entrada de reloj de10 KHz.
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Contadores y registros
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Contadores y registros
n Ejemplo 9n Muestre cómo alambrar el 74293 para
que funcione como un contadorMOD-10.
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Contadores y registros
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Contadores y registros
n Ejemplo 10n Muestre cómo alambrar el 74293 para
que funcione como un contadorMOD-14.
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Contadores y registros
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Contadores y registros
n Ejemplo 11n Otra manera de obtener un MOD-60.
n Explique cómo funciona este circuito.
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Contadores y registros
n Símbolo IEEE/ANSI para elcontador 74293
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Contadores y registros
n Contadores asíncronos CMOS
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Contadores y registros
CONTADOR ASÍNCRONODESCENDENTE
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Contadores y registros
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Contadores y registros
RETARDO DE PROPAGACIÓN ENCONTADORES DE RIZO
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Contadores y registros
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Contadores y registros
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Contadores y registros
CONTADORES SÍNCRONOS(PARALELOS)
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Contadores y registros
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Contadores y registros
n Las entradas J y K de los FF estánconectadas de forma tal que sóloaquellos FF que se supone cambiaránde estado en una determinada TPNnegativa tendrán J=K=1.
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Contadores y registrosn Ventajas de los contadores síncronos sobre los
asíncronos
n El contador síncrono puede operar con unafrecuencia de entrada mucho mayor que la de uncontador asíncrono con el mismo número de FF.
n El contador síncrono también tiene ventaja en elproceso de decodificación.
n El contador síncrono requiere más circuitería queel contador asíncrono.
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Contadores y registros
n CI prácticosn 74LS160/162, 74HC160/162,
contadores síncronos de décadas.n 74LS161/163, 74HC161/163,
contadores síncronos MOD-16.
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Contadores y registros
n Ejemplo 12n Determine fmáx si tpd de cada FF es 50 ns y
tpd de cada compuerta AND es 20 ns.Compare esta fmáx para un contador de rizoMOD-16.
n Qué tiene que hacerse para convertir estecontador en MOD-32.
n Determine fmáx para el contador paraleloMOD-32.
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Contadores y registros
CONTADORES SÍNCRONOSDESCENDENTES Y
ASCENDENTES/DESCENDENTES
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Contadores y registros
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Contadores y registros
n CI prácticosn 74LS190 y 74HC190
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Contadores y registros
n Ejemplo 13n Describa la forma en la que el circuito
operará cuando CONTEOASCENDENTE Y CONTEODESCENDENTE sean bajas y cuandosean altas.
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Contadores y registros
CONTADORES PREINICIABLES
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Contadores y registros
n La preiniciación asíncrona se emplea envarios contadores en CI, tales como los74190, 74191, 74192 y 74193 de la familiaTTL, y sus equivalente CMOS 74HC190,74HC191, 74HC192 y 74HC193.
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Contadores y registros
n Preinicación síncronan El contador es preiniciado durante la
misma transición activa de la señal de relojque se emplea para el conteo.
n Ejemplos de contadores en CI que incluyenpreiniciación síncrona son los TTL 74160,74161, 74162 y 74163 y sus equivalenteCMOS 74HC160, 74HC161, 74HC162 y74HC163.
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Contadores y registros
CONTADOR 74193 (LS193/HC193)
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Contadores y registros
n Salidas finales del conteo
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Contadores y registros
n Ejemplo 14n Un 74193 se conecta como un contador
ascendente. Las entradas de datosparalelos se conectan permanentementecomo 1011 y a continuación se muestranlas formas de onda de entrada de Cpu, PL yMR. Suponga que el contador inicialmentese encuentra en el estado 0000 ydetermine las forma de onda de salida delcontador.
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Contadores y registros
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Contadores y registros
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Contadores y registros
n Ejemplo 15n Un 74193 se conecta como contador
descendente. Las entradas de datosparalelos se conectan de modopermanente como 0111 y las forma deonda en CPD y PL se muestran acontinuación. Supong a que el contadoestá inicialmente en el estado 0000 ydetermine las forma de onda de salida.
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Contadores y registros
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Contadores y registros
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Contadores y registros
n Número MOD variable utilizando el74193
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Contadores y registros
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Contadores y registros
n No es coincidencia que la razón de divisiónde frecuencias sea la misma que el númeroaplicado a las entradas de datos paralelas.
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Contadores y registros
NOTACIÓN IEEE/ANSI
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Contadores y registros
n Decodificación activa en alto
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Contadores y registros
n Ejemplo 16n Cuántas compuertas AND se
necesitan para decodificarcompletamente todos los estados deun contador binario MOD-32. Cuálesson las entradas de la compuerta quedecodifica para el conteo de 21?.
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Contadores y registros
n Decodificación activa en bajon Se emplean compuertas NAND en
lugar de AND.
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Contadores y registros
n Ejemplo 17
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Contadores y registros
n Decodificación del contador BCD
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Contadores y registros
DECODIFICACIÓN DETRANSICIONES FALSAS
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Contadores y registros
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Contadores y registros
![Page 64: cap7](https://reader033.fdocuments.ec/reader033/viewer/2022051212/557211d9497959fc0b8f9562/html5/thumbnails/64.jpg)
Contadores y registros
n Deshabilitación estroboscópica
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Contadores y registros
CONEXIÓN EN CASCADA DECONTADORES BCD
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Contadores y registros
DISEÑO DE CONTADORESSÍNCRONOS
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Contadores y registros
n Tabla de excitación J-K
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Contadores y registros
n Ejemplo:
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Contadores y registros
n Diagrama de transición de estados
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Contadores y registros
n Tabla con estados presentes ysiguientes
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n Adición de columnas J y K
Contadores y registros
![Page 72: cap7](https://reader033.fdocuments.ec/reader033/viewer/2022051212/557211d9497959fc0b8f9562/html5/thumbnails/72.jpg)
Contadores y registros
n Diseño de los circuitos lógicos
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Contadores y registros
![Page 74: cap7](https://reader033.fdocuments.ec/reader033/viewer/2022051212/557211d9497959fc0b8f9562/html5/thumbnails/74.jpg)
Contadores y registros
![Page 75: cap7](https://reader033.fdocuments.ec/reader033/viewer/2022051212/557211d9497959fc0b8f9562/html5/thumbnails/75.jpg)
Contadores y registros
n Implantación de las expresionesfinales
![Page 76: cap7](https://reader033.fdocuments.ec/reader033/viewer/2022051212/557211d9497959fc0b8f9562/html5/thumbnails/76.jpg)
Contadores y registros
CONTADORES DE REGISTRO DECORRIMIENTO
n Contador de anillo
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Contadores y registros
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Contadores y registros
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n Iniciación de un contador de anillon Una manera sencilla de lograrlo es
mediante la aplicación momentáneade un pulso en la entrada dePREINICIO de uno de FF y en laentrada de BORRAR de todos losdemás.
Contadores y registros
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Contadores y registros
n Contador Johnson
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Contadores y registros
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Contadores y registros
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Contadores y registros
n Decodificación de un contadorJohnson
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Contadores y registros
APLICACIONES DE LOSCONTADORES: CONTADOR DE
FRECUENCIAn Contador de frecuencias
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Contadores y registros
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Contadores y registros
n Ejemplo 18n La frecuencia desconocida es 3792 pulsos
por segundo (pps). El contador se borra acero antes de t1. Determine la lectura delcontador después de un intervalo demuestreo den 1 sn 0.1 sn 10 ms
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Contadores y registros
n Ejemplo 19n Suponga que el contador está constituido
por tres contadores BCD en cascada y susdispositivos de exhibición visual asociados.Si la frecuencia de entrada desconocidaestá entre 1 y 9.99 kpps. Cuál es la mejorcolocación de la posición del interruptor?.
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Contadores y registros
n Contador de frecuencias completo
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Contadores y registros
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Contadores y registros
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Contadores y registros
APLICACIONES DE LOSCONTADORES
n Reloj digital
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Contadores y registros
n Sección de horas
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Contadores y registros
REGISTROS EN CIn Entrada paralela/salida paralela:
74174 y 74178
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Contadores y registros
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Contadores y registros
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Contadores y registros
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Contadores y registros
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Contadores y registros
n Ejemplo 20n Describa la forma en el que el 74178
puede conectarse como un contadorde anillo.
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Contadores y registros
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Contadores y registros
ENTRADA SERIAL/SALIDA SERIAL:4731B
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Contadores y registros
ENTRADA SERIAL/SALIDA SERIAL:4731B
n Ejemplo 21n Cómo puede alambrarse el CI 4731B
como un registro de corrimientoindividual de 256 bits?.
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Contadores y registros
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Contadores y registros
ENTRADA PARALELA/SALIDASERIAL: 74165/74LS165/74HC165
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Contadores y registros
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Contadores y registros
n Ejemplo 22n Determine las condiciones necesarias
de entrada si los pulsos en CP1producen la operación de corrimientoa la derecha.
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Contadores y registros
n Ejemplo 23n Cómo puede colocarse el 74165 en el
modo de retención de manera que elcontenido del registro no varíecuando se apliquen pulsos a CP1.
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Contadores y registros
ENTRADA SERIAL/SALIDAPARALELA:
74164/74LS164/74HC164
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Contadores y registros
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Contadores y registros
n Ejemplo 24n Suponga que el contenido inicial del
registro 74164 es 00000000.Determine la secuencia de estadoscuando se apliquen pulsos de reloj.
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Contadores y registros
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Contadores y registros
![Page 112: cap7](https://reader033.fdocuments.ec/reader033/viewer/2022051212/557211d9497959fc0b8f9562/html5/thumbnails/112.jpg)
Contadores y registros
n Otros registros en CIn 74194/LS194/HC194n 74373/LS373/HC373/HCT373n 74374/LS374/HC374/HCT374
![Page 113: cap7](https://reader033.fdocuments.ec/reader033/viewer/2022051212/557211d9497959fc0b8f9562/html5/thumbnails/113.jpg)
Contadores y registros
SÍMBOLOS IEEE/ANSI PARAREGISTROS
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GRACIAS