Contadores 555

MODULO Nº17

CONTADORES

UNIDAD: LOGICA SECUENCIAL

TEMAS:

Principio de Operación
Contadores Prefijables
Expansión de Contadores

OBJETIVOS:

Comprender la operación y la utilidad de los contadores
Diseñar contadores de diferentes módulos de conteo
Explicar el funcionamiento de los contadores prefijables
Entender la expansión de contadores

DESARROLLO DE TEMAS

1. Principio de Operación

Uncontador es básicamente un grupo de FF, conectados de una forma específica, que permite contar pulsos digitales provenientes de multivibradores y expresar dicho conteo en forma binaria. A continuación se muestra el esquema básico de un contador.



Observe que los FF D están conectados para operar como FF T, es decir, como divisores de frecuencia (ver módulo 7). En este caso la salida A provee unfactor de división para 2, o dicho de otra forma, por cada 2 pulsos de la señal de reloj, la salida A genera 1 pulso.
La salida B tiene un factor de 4, con lo que por cada 4 pulsos de la señal de reloj, la salida B genera 1 pulso. Finalmente C tiene un factor de 8, con lo que por cada 8 pulsos de la señal de reloj, la salida C genera un pulso.
Seguidamente se presenta un diagrama de tiempos queexplica este comportamiento, donde se ha supuesto que inicialmente se ha dado un pulso de PRESET:

Según se observa, al inicio del 9 pulso (P9), todas las salidas regresan a su estado inicial, esto se aprecia mejor si se coloca los diferentes estados en una tabla:

PULSO
C
B
A
VALOR
C'
B'
A'
VALOR
P1
0
0
0
0
1
1
1
7
P2
0
0
1
1
1
1
0
6
P3
0
1
0
2
1
0
1
5
P4
0
1
1
3
1
0
0
4
P5
1
0
0
4
0
1
1
3
P6
1
0
15
0
1
0
2
P7
1
1
0
6
0
0
1
1
P8
1
1
1
7
0
0
0
0
P9
0
0
0
0
1
1
1
7

Observe que los diferentes estados que toman las salidas para cada pulso de reloj, en realidad forman un conteo binario equivalente a la cantidad de pulsos que has pasado, por esta razón dicho circuito recibe el nombre de contador binario.
Adicionalmente se observa un detalles importante, si se utilizan las salidas A, B y C, setiene un conteo ascendente, mientras que con lals salidas A’, B’, y C’ se tiene un conteo descendente.
El máximo conteo depende del número de salidas (FF D utilizados), respetando la siguiente relación:

M <= 2N

Donde M es el conteo máximo y N es el número de salidas, así un contador de 4 salidas puede contar máximo hasta 16 pulsos antes de repetir el conteo, mientras que uno de 8 salidas puedecontar máximo hasta 256 pulsos.
La relación anterior también establece que el conteo puede ser menos que el máximo, como ejemplo, para el contador anterior de 3 salidas o bits, se podría contar hasta cualquier número de pulsos entre 2 y 8. Para lograr esto es necesaria la utilización de compuertas para detectar un conteo específico y reiniciar el contador.
En los siguientes esquemas se muestranvarios ejemplos de contadores:

En el primer caso se tiene un contador de 3 pulsos o de módulo 3 (MOD 3), en este caso el conteo será 0, 1 y 2, al llegar a 3 (0011 en binario), se generará un pulso de RESET muy rápido por lo que el valor 3 no podrá ser visto, este hecho revele un factor importante el máximo número que si podrá ser visto en las salidas, es uno menos el módulo del contador.
Aplicandoel mismo principio, se puede entender la operación del resto de contadores. Finalmente observe que cuando se tiene un contador de módulo 10 es usual llamarlo contador BCD (Decimal Codificado en Binario) el cual es muy usado cuando se trabaja con Decodificadores de 7 segmentos (ver módulo 4).

2. Contadores Prefijables

Los contadores prefijables, son un tipo de contador, que además de la funciónprincipal de conteo, ofrecen la posibilidad de establecer el valor desde el cual se iniciará la cuenta. Para tal propósito dichos contadores, disponen de N entradas adicionales (N es el número de salidas de conteo) y una línea extra denominada LOAD (carga), tal como se muestra en la siguiente figura:




En cierta forma, un contador prefijable es la unión de un contador y un registro de...