Contadores
Páginas: 8 (1854 palabras)
Publicado: 10 de marzo de 2013
CONTADORES
Los contadores son circuitos secuenciales cuya salida representa el número de impulsos que se la aplica a la entrada de reloj. Está formado básicamente por biestables interconectados. Pueden contar de forma ascendente si su contenido se incrementa con cada impulso o si decrementa, aunque por lo general los contadores pueden realizar esta función de ambas maneras según el estado de unaentrada. Las aplicaciones de los contadores son las siguientes:
* Relojes y temporizadores
* Divisores de frecuencia.
* Frecuencímetros.
Según la forma de conectar la señal de reloj, los contadores pueden clasificarse en asíncronos y síncronos.
CONTADORES SINCRONOS
los contadores de rizo no pueden ser utilizados para llevar cuentas precisas, cuando necesitamos la mayor precisiónposible, se deben utilizar los Contadores Síncronos o "Paralelos".
A diferencia de su contraparte el contador de rizo, el contador síncrono o "Paralelo" lleva una conexión un tanto diferentes sobre los FF, esto puede aumentar su complejidad, pero es la única manera de obtener el menor retraso posible para operar de manera confiable y alcanzar mayores velocidades de conteo.
En los contadoresparalelos, todos los FF cambian al mismo tiempo, lo que reduce la propagación a un solo valor (el tiempo que tarda en cambiar de estado un solo FF).
La siguiente figura ilustra el circuito de un contador síncrono (Paralelo):
Figura 1
Al comparar el circuito síncrono y el asíncrono, podremos observar diferencias muy marcadas:
1. En este circuito, todas las entradas de reloj (CP) estánconectadas a un mismo punto, logrando así que la señal de reloj sea la misma para todos los FF del contador.
2. Únicamente el primer BIT (FF) tiene sus entradas "J-K" conectadas a V+, y por consiguiente, será el único que se complemente (Toggle) libremente, los demás dependen de una combinación en las salidas para poder complementarse.
3. Es primordial el uso de otro tipo de circuitosdigitales además de los FF, en este caso, un par de compuertas AND, una de dos entradas y una de tres entradas.
Funcionamiento del circuito contador síncrono
Observemos por un momento la secuencia de conteo de este circuito:
Tabla 1
Como podemos observar en la gráfica anterior, el primer BIT siempre cambia de estado con cada pulso de reloj, el segundo cambia cada dos, el tercero cada cuatro,y el cuarto cada ocho.
En los contadores asíncronos, este efecto es automático y no hay que preocuparse por él, pero en el caso de los contadores síncronos, tenemos que forzar a cada FF a complementarse de manera precisa y controlada
Para que este cambio se lleve a cabo, se utilizan las dos compuertas, tomemos como ejemplo la compuerta de dos entradas, solamente cuando sus dos entradas seencuentren en el estado alto (BIT 1 = 1 y BIT 2 =1), la salida será alta, y por lo tanto "J-K" del tercer FF también, al llegar el pulso del reloj, este podrá complementarse. Y en el caso de la compuerta de tres entradas el caso es idéntico, solamente cuando sus tres entradas sean altas, su salida será alta, y el cuarto FF podrá cambiar.
En otras palabras, EL FF 1 se complementa sin ayudaalguna, ya que sus entradas "J-K" le permiten hacerlo libremente, el segundo FF depende de la salida del primero, el tercero depende de de los dos primeros, el cuarto de los tres primeros, y así sucesivamente si le seguimos colocando más BITS (FF) al contador.
Los cambios en las entradas de las compuertas suceden con cada pulso del reloj, de manera que mientras la transición correcta llega, los FFque deban complementarse ya están "preparados" y responden inmediatamente a la señal de reloj.
Ventajas de los contadores síncronos
La principal ventaja de este tipo de contadores sobre los asíncronos radica en que todos los FF sin importar cuántos sean, cambian al mismo tiempo, sincronizados por la señal de reloj.
Una ventaja derivada de la primera es que el tiempo de propagación se reduce...
Los contadores son circuitos secuenciales cuya salida representa el número de impulsos que se la aplica a la entrada de reloj. Está formado básicamente por biestables interconectados. Pueden contar de forma ascendente si su contenido se incrementa con cada impulso o si decrementa, aunque por lo general los contadores pueden realizar esta función de ambas maneras según el estado de unaentrada. Las aplicaciones de los contadores son las siguientes:
* Relojes y temporizadores
* Divisores de frecuencia.
* Frecuencímetros.
Según la forma de conectar la señal de reloj, los contadores pueden clasificarse en asíncronos y síncronos.
CONTADORES SINCRONOS
los contadores de rizo no pueden ser utilizados para llevar cuentas precisas, cuando necesitamos la mayor precisiónposible, se deben utilizar los Contadores Síncronos o "Paralelos".
A diferencia de su contraparte el contador de rizo, el contador síncrono o "Paralelo" lleva una conexión un tanto diferentes sobre los FF, esto puede aumentar su complejidad, pero es la única manera de obtener el menor retraso posible para operar de manera confiable y alcanzar mayores velocidades de conteo.
En los contadoresparalelos, todos los FF cambian al mismo tiempo, lo que reduce la propagación a un solo valor (el tiempo que tarda en cambiar de estado un solo FF).
La siguiente figura ilustra el circuito de un contador síncrono (Paralelo):
Figura 1
Al comparar el circuito síncrono y el asíncrono, podremos observar diferencias muy marcadas:
1. En este circuito, todas las entradas de reloj (CP) estánconectadas a un mismo punto, logrando así que la señal de reloj sea la misma para todos los FF del contador.
2. Únicamente el primer BIT (FF) tiene sus entradas "J-K" conectadas a V+, y por consiguiente, será el único que se complemente (Toggle) libremente, los demás dependen de una combinación en las salidas para poder complementarse.
3. Es primordial el uso de otro tipo de circuitosdigitales además de los FF, en este caso, un par de compuertas AND, una de dos entradas y una de tres entradas.
Funcionamiento del circuito contador síncrono
Observemos por un momento la secuencia de conteo de este circuito:
Tabla 1
Como podemos observar en la gráfica anterior, el primer BIT siempre cambia de estado con cada pulso de reloj, el segundo cambia cada dos, el tercero cada cuatro,y el cuarto cada ocho.
En los contadores asíncronos, este efecto es automático y no hay que preocuparse por él, pero en el caso de los contadores síncronos, tenemos que forzar a cada FF a complementarse de manera precisa y controlada
Para que este cambio se lleve a cabo, se utilizan las dos compuertas, tomemos como ejemplo la compuerta de dos entradas, solamente cuando sus dos entradas seencuentren en el estado alto (BIT 1 = 1 y BIT 2 =1), la salida será alta, y por lo tanto "J-K" del tercer FF también, al llegar el pulso del reloj, este podrá complementarse. Y en el caso de la compuerta de tres entradas el caso es idéntico, solamente cuando sus tres entradas sean altas, su salida será alta, y el cuarto FF podrá cambiar.
En otras palabras, EL FF 1 se complementa sin ayudaalguna, ya que sus entradas "J-K" le permiten hacerlo libremente, el segundo FF depende de la salida del primero, el tercero depende de de los dos primeros, el cuarto de los tres primeros, y así sucesivamente si le seguimos colocando más BITS (FF) al contador.
Los cambios en las entradas de las compuertas suceden con cada pulso del reloj, de manera que mientras la transición correcta llega, los FFque deban complementarse ya están "preparados" y responden inmediatamente a la señal de reloj.
Ventajas de los contadores síncronos
La principal ventaja de este tipo de contadores sobre los asíncronos radica en que todos los FF sin importar cuántos sean, cambian al mismo tiempo, sincronizados por la señal de reloj.
Una ventaja derivada de la primera es que el tiempo de propagación se reduce...
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