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CONTADORES

Ing. JULIO GONZALEZ PRADO

DEFINICIONLos CONTADORES son circuitos secuenciales que pasan por una secuencia preestablecida de estados debido a la aplicacin de pulsos de entrada (pulsos de cuenta) que pueden ser pulsos de reloj o generados aleatoriamente.

*Ing. JULIO GONZALEZ PRADO


DIAGRAMA DE BLOQUES*Ing. JULIO GONZALEZ PRADO


CLASIFICACIONCONTADOR ASINCRONO: son circuitos en los cuales la salida de un biestable es la entrada de reloj del siguiente; o sea un biestable gobierna al otro.



DIAGRAMAS DE BLOQUES*Ing. JULIO GONZALEZ PRADO


CONTADOR SINCRONOSon circuitos en los cuales todas las entradas de reloj de los biestables estn unidas lo que permite cambiar a todos ellos simultaneamente.



DIAGRAMAS DE BLOQUES*Ing. JULIO GONZALEZ PRADO


DIFERENCIASLos contadores asncronos son de diseo mas sencillo, pero tienen limitaciones en cuanto a velocidad y condiciones para la cuenta (valores iniciales y secuencia de cuenta).Los contadores sincronos en cambio son mas rpidos y pueden disearse para cualquier secuencia de cuenta, pero las condiciones de diseo son mas complejas.



MODULO DE CUENTAEs el numero de pasos de la secuencia de cuenta de un contador.Por ejemplo: Un contador que cuente 0 1 2 3 4 ser de modulo 5, ya que pasa por 5 estados para realizar su cuenta.Un contador BCD ( 0 1- 9) ser de modulo 10.Pero un contador para la cuenta 15-16-17-18-19-20-21-22-23-24, tambin ser MODULO 10. *Ing. JULIO GONZALEZ PRADO


CONTADORES ASINCRONOSDaremos algunos ejemplos de funcionamiento de contadores asinconos


EJEMPLO 1: CONTADOR ASINCRONO ASCENDENTE DE 3 BITS*Ing. JULIO GONZALEZ PRADO


DIAGRAMAS DE TIEMPO*Ing. JULIO GONZALEZ PRADO


EJEMPLO 2:MODIFICACIN DEL MODULO DE CUENTA (CONTADOR ASINCRONO ASCENDENTE DE 0 A 4)*Ing. JULIO GONZALEZ PRADO


DIAGRAMAS DE TIEMPO*Ing. JULIO GONZALEZ PRADO


EJEMPLO 3: DIVISOR DE FRECUENCIAConsideremos el contador ascendente de 3 bits (cuenta de 0 a 7).Analicemos el diagrama de tiempo considerando que el reloj de entrada tiene un periodo T (y por lo tanto una frecuencia f).



DIAGRAMA DE TIEMPO*Ing. JULIO GONZALEZ PRADO


Al analizar los diagramas de tiempo vemos que el periodo de Qa es 2T y su frecuencia f/2.El periodo de Qb es 4T y su frecuencia es f/4.El periodo de Qc es 8T y su frecuencia es f/8.Por lo tanto al circuito contador tambin se le considera como un DIVISOR DE FRECUENCIA de acuerdo a la salida que se tome.



EJEMPLO 4: DIVISOR ENTRE 60*Ing. JULIO GONZALEZ PRADO


Se puede generar un divisor entre 60 con un contador de 10 y un contador de 6.Tambin se puede generar con 4 contadores de 15.



EJEMPLO 5: CONTADOR DESCENDENTE*Ing. JULIO GONZALEZ PRADO


Dar el diagrama de tiempos para el circuito anterior considerando como condiciones iniciales:QA = QB = QC = 1



CONTADORES ASINCRONOS EN IC74LS93 74LS293


74LS93 74LS293Es un integrado formado por 4 flip flops J-K. Tiene la particularidad de que tiene el Flip Flop menos significativo con salida y funcionamiento independiente de los otros 3. Por lo tanto pueden implementarse contadores de 3 bits de 4 bits.



DIAGRAMA CIRCUITAL*Ing. JULIO GONZALEZ PRADO


APLICACIONES DEL 74LS293SE PRESENTAN ALGUNAS APLICACIONES


CONTADOR MODULO 16*Ing. JULIO GONZALEZ PRADO


CONTADOR MODULO 10F1= F/10*Ing. JULIO GONZALEZ PRADO


CONTADOR MODULO 14F1 = F/14*Ing. JULIO GONZALEZ PRADO


CONTADORES PREINICIALBLESSon contadores en los que se puede prefijar un valor inicial de cuenta, ya sea en forma asncrona (independiente de la seal de reloj) sincrona (durante la transicin activa de la seal de reloj).A esta operacin se le llama CARGA DEL CONTADOR.



CONTADORES SINCRONOSSon contadores que eliminan los problemas de retardo ocasionados en los contadores asncronos debido al retardo de propagacin entre flip flops.Como los pulsos de entrada se aplican a todos los flip flops simultaneamente debe utilizarse otro medio para controlar el disparo de cada flip flop. Esto se logra modificando las entradas de los flip flops de modo que sea el circuito combinacional el que gobierne los cambios*Ing. JULIO GONZALEZ PRADO


DISEO DE CONTADORES SINCRONOSEl diseo de contadores sincronos implica realizar el diseo de los circuitos combinacionales aplicados en las entradas de los flip flops.El proceso de diseo es similar al realizado anteriormente en los reconocedores de secuencia, pero adaptados a las consideraciones del circuito.



PROCEDIMIENTO DE DISEOHacer el diagrama de estados del contador.Generar la tabla de estados a partir del diagrama anterior.Generar la tabla de excitacin a partir de la tabla de estados.En base a la tabla de excitacin generar las funciones de entrada de los flip flops.



EJEMPLO: DISEAR UN CONTADOR SINCRONO ASCENDENTE DE 3 BITS.USAR FLIP FLOPS J - K*Ing. JULIO GONZALEZ PRADO


En el contador, la nica entrada es el reloj (CK), por lo tanto no existe la entrada X.Como la salida del contador es el estado siguiente, y este se indica en el diagrama de estado, tampoco se existe la salida Z.La entrada de reloj es la nica que ocasiona el cambio de estado.



TABLA DE ESTADO*Ing. JULIO GONZALEZ PRADO


La tabla de estados solo contiene las secciones de ESTADO PRESENTE y ESTADO SIGUIENTE.No contiene lo relativo a la entrada X y a la salida Z, ya que no existen en el diagrama de estado.El numero de flip flops lo determina el numero maximo de cuenta.(En este caso 7 = 111). Por lo tanto usamos 3 FFs.



TABLA DE EXCITACION*Ing. JULIO GONZALEZ PRADO


KARNAUGH PARA J1*Ing. JULIO GONZALEZ PRADO


KARNAUGH PARA K1*Ing. JULIO GONZALEZ PRADO


LAS ECUACIONES DE LAS FUNCIONES DE ENTRADA SON:J1 = K1 = Y2.Y3J2 = K2 = Y3J3 = K3 = 1



EL CIRCUITO FINAL SER:*Ing. JULIO GONZALEZ PRADO


CONTADORES SINCRONOS EN IC74 LS 193Contador Ascendente Descendente Preiniciable Modulo 16


SELECCIN DE MODO*Ing. JULIO GONZALEZ PRADO


CPU : Entrada de reloj para conteo ascendenteCPD : Entrada de reloj para conteo descendente.MR : Entrada de la reiniciacin maestra asncrona (activa en ALTO).PL : Entrada de carga paralela asncrona (activa en BAJO).*Ing. JULIO GONZALEZ PRADO


D0 D3 : Entradas de datos paralelosQ0 Q3 : Salidas de los Flip FlopsTCD : Salida de conteo descendente final (Prstamo. Activa en BAJO)TCU : Salida de conteo ascendente final (Acarreo. Activa en BAJO)*Ing. JULIO GONZALEZ PRADO


EJEMPLO: CONTADOR MODULO VARIABLE*Ing. JULIO GONZALEZ PRADO


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