Contador 0 - 7 Con Flip Flop

DISEÑO DE UN CONTADOR DE TRES BITS CON FLIP-FLOP TIPO JK.



Resumen
En este trabajo se presenta el diseño de un contador binario de tres bits, se muestra el
procedimiento a seguir para el diseño del mismo, este procedimiento puede ser empleado para
el diseño de otros contadores ya que la metodología es la misma y solamente basta con
adecuarlo a la necesidad del diseñador, se muestra latabla de excitación de los Flip -Flop’s tipo
JK y por ultimo el diagrama lógico que resulta de este diseño.

1. INTRODUCCIÓN
En la actualidad el diseño de un contador puede ser abarcado por un Microcontrolador o algún
dispositivo FPGA sin embargo comparando costos y siendo una aplicación sencilla el diseño de
estos dispositivos puede ser empleando Flip-Flop’s que todavía se pueden encontraren forma
comercial y a un bajo costo.
Un contador es básicamente un registro que pasa ´por una sucesión predeterminada de
estados. Las compuertas del contador están conectadas de tal manera que p roduce la
sucesión prescrita de estados binarios [1].
A continuación se muestra la tabla característica y tabla de excitación del Flip-Flop tipo JK que
describe el funcionamiento de este dispositivo.La tabla 1 muestra la tabla característica del Flip-Flop tipo JK que describe las propiedades
lógicas del Flip-Flop en forma tabular y define el siguiente estado Q(t+1), en función de las
entradas y el estado actual Q(t).
La tabla 2 presenta la tabla de excitación del Flip-Flop tipo JK, esta tabla tiene una columna
para el estado actual Q(t) y el estado siguiente Q(t+1) y una columna paracada entrada. Hay
cuatro posibles transiciones del estado actual al siguiente estado, el símbolo X en la tabla
representa una condición de indiferencia, es decir que no importa si la entrada es 1 o 0 [1].

J

K

Q(t+1)

Q(t)

Q(t+1)

J

K

0

0

Q(t)

Sin cambio

0

0

0

X

0

1

0

Restablecer

0

1

1

X

1

0

1

Establecer

1

0

X1

1

1

Q’(t)

Complementar

1

1

X

0

Tabla 1. Tabla característica del Flip-Flop tipo JK.

Tabla 2. Tabla de excitación del Flip-Flop tipo JK.

2. DISEÑO DEL CONTADOR.

El contador a diseñar se plantea en la tabla 3, es un contador de tres bits, este contador iniciará
en ceros e ira incrementando hasta llegar a siete en binario posteriormente reiniciara su conteo ,esto por cada pulso de reloj que se presente en la entrada de reloj de los Flip-Flop, a
continuación se detallan los pasos para este diseño.

Paso 1. Se plantea en forma tabular los estados presentes y estados siguientes para cada Flip Flop y se plantean las combinaciones de entrada para el estado siguiente.

Estado presente

Estado siguiente

Q(t)

Entradas de cada Flip FlopQ(t+1)

C

B

A

QC

QB

QA

QC

QB

QA

JC

KC

JB

KB

JA

KA

0

0

0

0

0

1

0

X

0

X

1

X

0

0

1

0

1

0

0

X

1

X

X

1

0

1

0

0

1

1

0

X

X

0

1

X

0

1

1

1

0

0

1

X

X

1

X

1

1

0

0

1

0

1

X

0

0

X

1

X

1

01

1

1

0

X

0

1

X

X

1

1

1

0

1

1

1

X

0

X

0

1

X

1

1

1

0

0

0

X

1

X

1

X

1

Tabla 3. Tabla de estados para el contador binario de tres bits con Flip-Flop tipo JK.

Se puede apreciar en la tabla el estado presente para cada Flip-Flop y el estado siguiente, así
para el estado presente de QC=0 el estadosiguiente QC=0 se requiere una combinación de
entrada para JC=0 y KC=X, para el estado presente de QB=0 y el estado siguiente QB=0 se
requiere que JB=0 y KB=X, para el estado presente de QA=0 y el estado siguiente QA=1 se
requiere que las entradas estén en JA=1 y KA=X, con el apoyo de la tabla 2 se puede continuar
para los siguientes estados de los Flip Flop.
Paso 2. A continuación se...