Continuamos con los Sistemas Secuenciales de Electrónica Digital.
Esta
vez vamos a ver los Contadores.
CONTADORES.
Son circuitos digitales lógicos secuénciales de salida binaria o cuenta
binaria, característica de temporización y de memoria, por lo cual están
constituidos a base de flip-flops.
Se caracterizan por tener un número máximo de cuentas (módulo del
contador), poder hacer cuenta ascendente o descendente, operar síncrona o
asíncrona y ser autónomos o de auto detención.
Se utilizan para contar eventos, como por ejemplo:
- número de pulsos de reloj.
- medir frecuencias.
- Divisores de frecuencia y para almacenar datos. Ejemplo: en un reloj digital.
- Direccionamiento secuencial y algunos circuitos aritméticos.
La característica más importante a tener en cuenta para realizar su diseño,
es la frecuencia máxima de los pulsos que se van a contar, además del
código de conteo y la capacidad.
CONTADOR BÁSICO PARALELO (3 BITS).
Con este tipo de contadores se elimina o se atenúa el retardo que se
presenta en los contadores asíncronos, donde se tiene que esperar que un
Flip-flop active al otro.
Este efecto se consigue conectando el reloj directamente a las entradas de
reloj (CLK) de los Flip-flops, es decir, conectando los pulsos de reloj en
paralelo (sincrónicamente) y las salidas de los Flip-flops a las entradas
J y K de los mismos.
.
Está construido a base de Flip-flops JK, como se puede apreciar, los
cuales tienen conectadas sus entradas de reloj en paralelo y sus salidas
QA, va conectada a las entradas J y K del siguiente Flip-flop, y asi
sucesivamente, por lo que estaría en modo de mantenimiento hasta que la
salida del Flip-Flop1 tenga un 1 lógico, lo que los colocaría en modo de
conmutación a Flip-Flop2, al estar las entradas del reloj en paralelo, la
transición del primer pulso del nivel ALTO a BAJO, Flip-Flop1 se activa,
mientras que Flip-Flop2 se coloca en modo de conmutación y Flip-Flop3
sigue en mantenimiento, generando la cuenta 001.
En el segundo pulso Flip-Flop1 se desactiva y Flip-Flop2 conmuta,
generando la salida 010, si en el tercer pulso estuviera la salida
Flip-Flop2 conectada directamente a las entradas J y K del Flip-Flop3, se
generaría la cuenta máxima 111, por que el Flip-Flop2 se encuentra en
estado de mantenimiento en este caso activado por el pulso anterior,
teniendo en modo de conmutación a Flip-Flop3 el cual, junto con Flip-Flop1
se activaría en el pulso 3.
Para evitar este inconveniente se conecta la salida del Flip-Flop1 y del
Flip-Flop2 a las entradas de una puerta AND y las salidas de la puerta AND
a las entradas J y K de Flip-Flop3, colocándolo en modo de conmutación
solamente cuando Flip-Flop1 y Flip-Flop2 estén activados, es decir, en el
pulso 3. Generando en el pulso 4 de reloj que se desactiven Flip-Flop1y
Flip-Flop2 y se active Flip-Flop3 generando la cuenta 100 y en los
siguientes pulsos se generarán
.
En el mercado, está disponible en circuito integrado el 74LS94, contador
asíncrono con las siguientes características:
Otro ejemplo comercial es este circuito integrado 74190, contador
ascendente/descendente. La dirección de la cuenta se determina por
el nivel de la entrada up/down (U/D):
Para terminar con la sección contadores, os mostramos el
ejemplo tal vez más típico, que no es más que un reloj
digital básico, con su diagrama lógico simplificado, que
presenta en el display segundos, minutos y
horas.
El primer paso, es transformar una tensión alterna
sinusoidal de 60 Hz en un tren de impulsos a 60 Hz y,
posteriormente, se divide para obtener un tren de impulsos a
1 Hz, mediante un contador-divisor por 60, formado por un
divisor por 10, seguido de un divisor por 6.
La cuenta de minutos y de segundos se genera también
mediante contadores-divisores por 60:
En la próxima publicación, veremos las Memorias.
Y aquí tienes la lista de publicaciones anteriores, por si os perdisteis alguna:
Electrónica Básica, Conceptos Básicos (I)
Electrónica Básica, Circuitos Básicos (II)
Electrónica Básica, Resistencias (III)
Electrónica Básica, Condensadores (IV)
Electrónica Básica, Inductores (V)
Electrónica Básica, Diodos (VI)
Electrónica Básica, Transistores (VII)
Electrónica Básica, Circuitos Integrados (VIII)
Electrónica Básica, Amplificador Operacional (IX)
Electrónica Básica, Amplificadores de Audio (X)
Electrónica Básica, Temporizador 555 (XI)
Electrónica Básica, Conmutadores (XII)
Electrónica Básica, Comparadores (XIII)
Electrónica Básica, Electrónica Digital (XIV)
Electrónica Básica, Puertas Lógicas (XV)
Electrónica Básica, Funciones Lógicas (XVI)
Y aquí tienes la lista de publicaciones anteriores, por si os perdisteis alguna:
Electrónica Básica, Conceptos Básicos (I)
Electrónica Básica, Circuitos Básicos (II)
Electrónica Básica, Resistencias (III)
Electrónica Básica, Condensadores (IV)
Electrónica Básica, Inductores (V)
Electrónica Básica, Diodos (VI)
Electrónica Básica, Transistores (VII)
Electrónica Básica, Circuitos Integrados (VIII)
Electrónica Básica, Amplificador Operacional (IX)
Electrónica Básica, Amplificadores de Audio (X)
Electrónica Básica, Temporizador 555 (XI)
Electrónica Básica, Conmutadores (XII)
Electrónica Básica, Comparadores (XIII)
Electrónica Básica, Electrónica Digital (XIV)
Electrónica Básica, Puertas Lógicas (XV)
Electrónica Básica, Funciones Lógicas (XVI)
