Contadores digitales

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Realizado por: Ing. Alexandra Giraldo

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Realizado por: Ing. Alexandra Giraldo

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OTRA DE LAS APLICACIONES IMPORTANTES DE LOS FLIP-FLOPS

ARREGLO DE FLIP-FLOPS CONECTADOS ENTRE SI PARA REALIZAR LA FUNCION DE RECUENTO

CIRCUITO DIGITAL QUE MUESTRA EL AUMENTO O DISMINUCION (Cambio de estado)SECUENCIAL

DEPENDIENDO DEL MODO EN QUE SE APLIQUE LA SENAL DE RELOJ SE CLASIFICAN EN: ASINCRONOS Y SINCRONOS

DENTRO DE CADA UNA DE ESTAS DOS CATEGORIAS LOS CONTADORES SE CLASIFICAN POR EL TIPO DE SECUENCIA, NUMERO DE ESTADOS O NUMERO DE FLIP-FLOPS

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SE UTILIZA COMO ENTRADA DE RELOJ DE CADA ETAPA LA SALIDA DE LA ETAPA PRECEDENTE.

LOS FLIP-FLOPS DEL CONTADOR NO CAMBIAN DE ESTADO AL MISMO TIEMPO

FORMADOS POR FLIP-FLOPS J-K EN ESTADO DE BASCULACION

CONTADOR BINARIO DE 2 BITS

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La cantidad de estados de un contador se define 2n, donde n es el numero de bits o de flip-flops.

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Los contadores asincronos tambien son denominados Contadores de propagacion. El efecto de un impulso en la entrada de reloj lo siente primero FF0, el cual no llega

inmediatamente a FF1 debido al retardo de propagacion a traves de FF0.

Del mismo modo se presenta un retardo de propagacion a traves de FF1 antes de que FF2 sea disparado

El retardo acumulativo de El retardo acumulativo de un contador asincrono es un contador asincrono es su mayor desventaja su mayor desventaja para muchas para muchas aplicaciones.aplicaciones.Limita la velocidad.Limita la velocidad.Problemas de Problemas de decodificaciondecodificacion

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MODULO: Numero de estados distintos por el que el contador puede pasar de forma secuencial, 2n, donde n es el numero de flip-flops del contador.

La secuencia de los contadores que tienen un numero de estados en su secuencia menor que el maximo de 2n se denomina secuencia truncada.

Un modulo tipico de secuencia truncada es 10, MOD10, los cuales se denominan contadores de decadas

Contador BCD va de 0000 – 1001, requiere 4 flip-flops. (Decodificadores, displays)

Es necesario forzar al contador a que inicie un nuevo ciclo antes de haber pasado por todos los estados normales.

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Decodificar el diez 1010 con una compuerta NAND y conectar la salida de la NAND a la entradas de borrado de los flip-flops

Q1 y Q3 estan a nivel alto al mismo tiempo, salida de la NAND nivel bajo activando CLR de los flip-flops

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TODOS LOS FLIP-FLOPS DEL CONTADOR RECIBEN AL MISMO TIEMPO LA SENAL DE RELOJ

SE DEBE USAR UNA DISPOSICION DISTINTA DE J Y K CON EL FIN DE CONSEGUIR UNA SECUENCIA BINARIA

EN SU FUNCIONAMIENTO DEBEMOS TENER EN CUENTA LA CONDICION DE RETARDO DE PROPAGACION PARA LA TRANSICION DE LAS SALIDAS.

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Inicialmente Q0 y Q1 en estado ResetCLK 1. FF0 Basculante, Q0 = 1 FF1 Memoria Q1=0CLK 2. FF0 Basculante, Q0 = 0 FF1 Basculante Q1= 1

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Q0 Cambia en cada impulso de relojQ1 Cambia cuando Q0 es 1Q2 Cambia cuando Q0 y Q1 estan en 1Se usa una compuerta AND para la deteccion de esta condicion

1. Analisis de la secuencia de estados o tabla de estados.

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Cuenta de 0000 a 1001 y en vez de pasar a 1010 se reinicia pasando a 0000

Q0 Basculante J y K nivel altoQ1 Cambia con siguiente impulso Q0=1y Q3=0, J1=K1=Q0Q3Q2 Cambia con siguiente impulso Q0=1y Q1=1, J2=K2=Q0Q1Q3 Cambia con siguiente impulso Q0=1, Q1=1 y Q2=1 o Q0=1y Q3=1, J3=K3=Q0Q1Q2+ Q0Q3

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•LOAD, a nivel bajo permite inicializar el contador con cualquier numero BCD utilizando las entradas de datos•CLR, a nivel bajo pone el contador en cero 0000 (RESET)•ENT y ENP, deben estar a nivel alto para que el contador avance cada vez que reciba un pulso de reloj•ENT y ENP, en nivel bajo, inibe la cuenta y permanece en el ultimo estado.•RCO, salida, nivel alto cuando el contador alcanza el fin de cuenta, 1001. permite conectar contadores en cascada.

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CAPAZ DE PROGRESAR EN CUALQUIER DIRECCION A LO LARGO DE CIERTA SECUENCIA

PUEDEN INVERTIRSE EN CUALQUIER PUNTO DE SU SECUENCIA

CUENTA CON UNA ENTRADA ADICIONAL DE CONTROL UP/DOWN

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Los contadores se conectan en cascada para poder trabajar con modulos mayores

La salida de la ultima etapa de un contador excita la entrada del siguiente.

El modulo global de un contador en cascada es igual al producto de los modulos individuales

Cuenta con entradas y salidas de control, CTEN Habilitacion de cuenta TC Fin de cuenta (RCO)

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TC = RCO, Fin de cuenta CTEN, Habilitacion de cuenta Divisor de frecuencia, Division de senales de alta frecuencia Configuraciones de contadores en cascada = cadenas de division Ejemplo: Obtener senales de 100KHz, 10 KHz y 1KHz a partir de

una senal de 1MHz.

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Contador asincrono de 4 bits. Dibujar el diagrama de tiempos si todos los flip-flops fueran disparados por flanco positivo.

Contador asincrono modulo. Disenar y explicar la implementacion de un contador asincrono de modulo 12, con una secuencia directa desde 0000 hasta 1011.

Contador sincrono modulo 5. Disenar e implementar un contador de modulo truncado a modulo 5 a partir del contador sincrono BCD 74160.