IMPLEMENTACIÓN DE UN CONTADOR ASINCRONO

CONTADOR ASCENDENTE - DESCENDENTE

CIRCUITOS LOGICOS

BOHORQUEZ CUELO JOSE LEONARDO

LECLETH GOMEZ RAUL EMILIO

VERBEL BALLESTAS VILMA MARCELA

PRESENTADO A:

ZURISADDAI SEVERICHE

UNIVERSIDAD DE SUCRE

FACULTAD DE INGENIERÍA

PROGRAMA DE TECNOLOGÍA EN ELECTRÓNICA

SINCELEJO-SUCRE

ABRIL DEL 2010

INTRODUCCION

En la actualidad, los sistemas digitales son muy utilizados y variados para

diferentes tipos de aplicaciones las cuales en su mayoría son aplicadas en la

industria y en mayor parte de los equipos electrónicos.

Es por esto que es necesario saber a grandes rasgos las aplicaciones, y como

funcionan los diferentes tipos de sistemas digitales, así nosotros poder

desarrollar la capacidad de aplicar y de poder trabajar con ellos sin ningún tipo

de dificultad.

En este informe se dará a conocer una de las aplicaciones más importantes

de los flip flops jk la cual es contar.

A continuación veremos una configuración específica de un contador binario

de tres bits ascendente/descendente, en donde se explicara el funcionamiento

de dicho circuito constituido por compuertas y flip-flops como componentes

base, además mediante simulaciones se comprobara efectivamente el óptimo

funcionamiento del circuito contador y se respaldara con un montaje en el

protoboard.

OBJETIVO

Analizar y entender el funcionamiento de un flip flop ascendente –

descendente modulo 8.

LISTA DE MATERIALES Y HERRAMIENTAS

MATERIALES

1. COMPONENTES

1 IC 74LS32 (compuerta AND)

1 IC 74LS08 (compuerta OR)

2 IC 74LS76

3 LED amarillos de 3mm.

3 resistencias de 330Ω.

1 resistencia de 1 k Ω.

1 resistencia de 6.8 k Ω.

1capacitor electrolítico de 10 u F

1 IC 555.

1 potenciómetro de 100 k Ω.

2. HERRAMIENTAS

Cables UTP AWG24

Pinza de punta plana

Pinza pelacable

3. INSTRUMENTOS

Fuente de voltaje 5VDC. (Adaptador de 1.5 v – 12 v)

Multímetro.

Tablero de conexiones

MARCO TEORICO

CONTADORES

Un contador es un dispositivo que acepta una entrada de reloj (usualmente un

tren de pulsos) y produce una salida binaria de múltiples dígitos relacionada al

número total de pulsos de reloj aplicado.

Como los flip-flops, los contadores pueden mantener un estado de salida

después de desaparecida la condición de entrada que produjo dicho estado;

consecuentemente los contadores son circuitos secuenciales.

El numero máximo de estados posible que pueden tener un contador esta

limitado solo por el número de elementos de memoria (flip-flops) del circuito.

Existen dos clases de contadores

Contadores asíncronos

Es aquel donde cada salida de los FF sirve como señal de entrada CK para el

siguiente FF. Esto se debe a que todos los FF no cambian en sincronía exacta

con las pulsaciones de reloj, solo el primero responde al tren de pulsos, los

siguientes tienen que esperar a que los anteriores cambien de estado antes de

que se activen

Son aquéllos en que el impulso de conteo no se recibe simultáneamente en las

entradas CLK de todos los biestables. En la Figura N°1 podemos ver un

contador asíncrono. También aparecen los cronogramas de las señales de

salida.

Fig. N°1

Contadores síncronos.

Los pulsos de reloj (que son los pulsos a contar) activan las entradas CLK de

todos los biestables al mismo tiempo (de ahí su nombre). Se elimina el

problema del retardo, con lo que se puede trabajar a frecuencias mayores.

Sólo el primer biestable tienen sus entradas a "1". Las restantes entradas son

excitadas por productos de las salidas de los propios biestables. Vamos a ver

cómo se diseña un contador síncrono a partir del diseño de circuitos

secuenciales. Ver fig N°2

Fig N°2

Como se puede notar la diferencia los sistemas asíncronos los FF no están

conectados al mismo reloj, por lo que no cambian simultáneamente. La señal

de reloj sólo ataca al flip-flop que representa al BIT menos significativo. Los

otros FF se conectan en cascada sirviendo su salida de reloj para el siguiente,

hasta llegar al BIT más significativo, en cuanto a los contadores síncrono cada

FF esta conectado a la misma señal de reloj.

DESARROLLO DE LA ACTIVIDAD

1. Se inicia la práctica de laboratorio analizando el circuito de la imagen Nº

1, es decir que antes de montarlo en el protoboard se realiza una

respectiva tabla de verdad para cada condición, ver tablas de la imagen

Nº 2.

IMAGEN Nº 1

Contador ascendente contador descendente

IMAGEN Nº 2

2. Para que este circuito pueda realizar el cambio de dirección en el

conteo (ascendente - descendente), se establecen ciertas condiciones.

Para que el contador sea descendente, el switch lógico Nº 1 debe

tener un valor lógico de 1, y el switch lógico Nº 3 un valor lógico de 0, tal

como lo muestra la IMAGEN Nº 3.

IMAGEN Nº 3

Para que el contador sea ascendente el switch lógico Nº 1 debe tener

un valor lógico de 0, y el switch lógico Nº 3 un valor lógico de 1, tal

como lo muestra la IMAGEN Nº 4.

IMAGEN Nº 4

Para que el contador pueda funcionar, debe de tener entradas distintas,

el switch lógico Nº 1 debe tener un valor lógico distinto al del switch

lógico Nº 3. de lo contrario se obtendrán salidas erróneas y aleatorias.

3. Ya simulado el circuito electrónico, se procede a montarlo en el tablero

de conexiones (protoboard). IMAGEN Nº 5.

IMAGEN Nº 5Se hace el respectivo diagrama de tiempo, ver grafico Nº 1.

Se ponen como switch lógicos (1 y 3), dos filamentos de alambre utp de

colores distintos, tal como lo indican las flechas amarillas en la IMAGEN Nº

6.

Naranjado para el switch lógico # 3. Azul para el switch lógico # 1.

En el caso del switch lógico # 2 que es el que suministra los pulsos de

reloj, es reemplazado por un circuito multivibrador o generador de pulsos,

ver IMAGEN Nº 7.

Diagrama de tiempo contador descendente.GRAFICO Nº 1

Contador descendente contador ascendente

IMAGEN Nº 6

Multivibrador o generador de pulsos

IMAGEN Nº 7.

4. Ya montado todo el circuito se pone en funcionamiento en forma

descendente dando como resultado las combinaciones presentes a

continuación las cuales están acompañadas de su respectivo código y

valor.

CODIGO BINARIO = 111 VALOR = 7

IMAGEN Nº 1.

CODIGO BINARIO = 011 VALOR = 6

IMAGEN Nº 2.

CODIGO BINARIO = 101 VALOR = 5

IMAGEN Nº 3.

CODIGO BINARIO = 001 VALOR = 4

IMAGEN Nº 4.

CODIGO BINARIO = 110 VALOR = 3

IMAGEN Nº 5.

CODIGO BINARIO = VALOR = 2

IMAGEN Nº 6.

CODIGO BINARIO = 100 VALOR = 1

IMAGEN Nº 7.

CODIGO BINARIO = 000 VALOR = 0

IMAGEN Nº 8.

5. Ya observada la funcionalidad del circuito en modo descendente, se

intercambian de estados lo switch lógicos 1 y 3, de modo que el

contador invirtiera el modo de contar, es decir de descendente a

ascendente, tal como se observa a continuación.

Respectivamente se hace le diagrama de tiempo para dicha configuración,

ver grafico Nº 2.

Contador asíncrono ascendente de tres bitsGRAFICO Nº 2.

CODIGO BINARIO = 000 VALOR = 0

IMAGEN Nº 9.

CODIGO BINARIO = 100 VALOR = 1

IMAGEN Nº 10.

CODIGO BINARIO = 010 VALOR = 2

IMAGEN Nº 11.

CODIGO BINARIO = 110 VALOR = 3

IMAGEN Nº 12.

CODIGO BINARIO = 001 VALOR = 4

IMAGEN Nº 13.

CODIGO BINARIO = 101 VALOR = 5

IMAGEN Nº 14.

CODIGO BINARIO = 011 VALOR = 6

IMAGEN Nº 15.

CODIGO BINARIO = 111 VALOR = 7

ANALISIS DE RESULTADO

Como se ha comentó con anterioridad los sistemas secuenciales pueden ser

de naturaleza síncrona o asíncrona. Los sistemas síncronos se basan en

circuitos que están controlados por un reloj maestro. En los sistemas

asíncronos no existe un reloj común, los estados internos y las salidas pueden

resultar afectados en cualquier momento por un cambio en las entradas.

Como ya se ha estudiado la funcionalidad de los flip-flop en anteriores practicas

se puede realizar un breve análisis del comportamiento del circuito

correspondiente a un contador asc/desc que fue el implementado en esta

practica, el contador corresponde a MODULO 8 que se compone de tres FF

tipo JK , cuatro compuertas NAND y dos compuertas OR. Cuando se quiere

que el contador funcione de manera ascendente

CONCLUSION

En los sistemas asincrónicos las salidas de los circuitos lógicos pueden cambiar en cualquier momento siempre y cuando uno o más de sus entradas cambien.

Un circuito secuencial asíncrono evoluciona ante cualquier cambio en las entradas de forma inmediata, no tiene periodicidad de funcionamiento, se rige por eventos.

El Contador asíncrono ascendente – descendente es una combinación del Contador Asíncrono Binario Ascendente y el Contador Asíncrono Binario Descendente que mediante una señal adicional Up/Down permite seleccionar la salida del FF que se lleva a la señal de reloj del FF siguiente. Si Up/Down toma valor «1» el conteo será ascendente, con lo que la salida que se presentará al siguiente FF será Q. Si toma valor «0» la señal escogida como señal de reloj para el siguiente FF será Q.

El primer FF tiene una entrada de tipo asíncrono, es decir que se asertará de forma aleatoria y cuando lo haga el circuito realizará una cuenta. El resto del tiempo, los flip-flops no cambiarán su estado presente.

BIBLIOGRAFIA

http://antiguo.itson.mx/die/eromero/biblioelec/blabsd2/p6_sd2_p02.pdf

http://www.inf-cr.uclm.es/www/isanchez/teco0910/profesor/tema8.pdf

www.forosdeelectronica.com/.../contadores-asincronos.htm

www.unicrom.com/dig_contador_FF_JK_T.asp

www.elalejandre.net/SSDD/C_Sec.pdf