05_presentationcontadores

Temario
Contadores asincrónicos y sincrónicos
• Arquitectura
• Características
• Circuitos comerciales
• Diseño
Máquinas de estado finito
• Mealy
• Moore
• Ejemplo

30/04/2013

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Electrónica Digital

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Electrónica Digital

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Electrónica Digital

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Contadores digitales
• Arreglos de flip-flops
• Secuencia finita de estados
Aplicaciones
• Conteo de pulsos(eventos)
• División de frecuencia
• Control y temporización
• Direccionamiento de memorias

Diagrama de transición de estados de
un contador binario de 3 bits
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Electrónica Digital

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Clasificación de los contadores digitales
1. Atendiendo al código de salida
Binario (natural)
BCD
En anillo
En Gray
Johnson
Arbitrario
2. Atendiendo al sentido de conteo
Contador hacia arriba(ascendentes)
Contador hacia abajo (descendentes)
Contador en ambos sentidos, no simultáneos
3. Atendiendo a la posibilidad de preselección
Contador con carga en paralelo
Contador con puesta a cero inicial solamente
4. Atendiendo a la forma de propagarse la señal de reloj internamente
Contador asíncrono (contadores con propagación)
Contador síncrono.
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Especificaciones delos contadores digitales
• Tipo: sincrónico ó asicncrónico.
• Módulo: cantidad de estados que componen la
secuencia completa
• Cantidad de bits: FFs (etapas, stages)

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Contadores asincrónicos (de rizo, de rizado o ripple)

CLK se propaga entre los FFs
FFs: tipo T ó JK
Secuencia: binaria natural
Módulo = 2N (N: número de FFs)
En cada etapa: fCLK/2
No requierelógica adicional

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Contador asincrónico ascendente

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Contador asincrónico descendente

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Diseño: Contador asincrónico de 4 bits ascendente / descendente

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Qk-1 / Qk-1/
CS

00 01 11 10

0 0 1

1 0

1 0

1 1

0

CLK = CS/. Qk-1/ + CS. Qk-1
Qk-1
CS
Qk-1/
CS/30/04/2013

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Llave digital
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Modificación del módulo en contadores asincrónicos

Identificar el primer estado no deseado y llevar
al contador al estado inicial de la secuencia

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Diagrama
temporal

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Procedimiento general de diseño30/04/2013

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Tiempo de propagación en
contadores asincrónicos

Contador de 3 bits
tp = 50 ns
fCLK = 1 MHz TCLK = 1 µs

Retardo total = N. tp = 3. 50 ns
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Formas comerciales
Contadores asincrónicos
• 4024: contador ripple de 7 bits
• 4020: contador ripple de 14 bits
• 4040: contador ripple de 12 bits

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19Contadores sincrónicos

• CLK en paralelo
• FFs JK ó D
• Retardo de propagación independiente del número de FFs
• Mayor velocidad de operación
• Requiere lógica externa

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Contador sincrónico ascendente de 4 bits

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Tiempo de propagación en contadores sincrónicos

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Contador Johnson30/04/2013

4017: Johnson de 10 salidas decodificadas
4022: Johnson de 8 salidas decodificadas

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Contador en anillo

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Formas comerciales
Contadores BCD (década)
• 4029
Contadores Johnson decodificados (con
salidas decodificadas)
• 4017: contador de 5 bits
Contadores prefijables
• 74x163: contador de 4 bits
• 4029

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Modificación del módulo de contadores sincrónicos
Contador 0, 1, 2, …,10 con el 74x163

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Diagrama temporal

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Decodificación de contadores
Decodificar es identificar unívocamente cada estado de la secuencia
activando una sola salida por cada estado de la misma
Decodificación con compuertas

A/
B/
C/

A
B/
C/...