Contadores Sincronos

Contadores Sincronos
El termino síncrono indica que los eventos poseen una relación temporal fija entre ellos, es decir, que ocurren en el mismo instante de tiempo. Esto indica que en un contador síncrono los Flip-Flops siempre comparten la misma señal de reloj.
Contador Síncrono Binario de 2 bits
Para obtener un contador síncrono, se debe usar 2 Flip-Flops J-K. Como todo el reloj es común, noimporta si es flanco de subida o bajada en los Flip-Flops, pero todos los Flip-Flops deben ser iguales. Entonces se debe conectar la señal de reloj a todos los Flip-Flops. Las entradas J y K del Flip-Flop cuya salida en Q0, es decir, J0 y K0 deben ir conectados a Vcc, esto va a permitir que esta salida siempre bascula. Luego se conecta Q0 a las entradas J1 y K1. La siguiente figura muestra laimplementación del contador y los oscilogramas que dan como resultado de su funcionamiento.

En los oscilogramas, se puede apreciar mismo comportamiento que el contador síncrono de 2 bits, sin embargo, esta implementación tiene una mejora radical. Todos los Flip-Flops actúan en el mismo instante de tiempo, esto indica que el retardo de propagación de un estado a otro siempre es el mismo sin importar elestado en que se encuentre.
Contador Síncrono Binario de 4 bits
Para obtener un contador síncrono de 4 bits, se debe usar 4 Flip-Flops J-K. La implementación es igual que la anterior, es decir que el Flip-Flop cuya salida es Q2 tiene en sus entradas J2 y K2 una AND entre Q0 y Q1. La siguiente figura muestra la implementación del contador y los oscilogramas que dan como resultado de sufuncionamiento.

En los oscilogramas, se puede apreciar mismo comportamiento que el contador síncrono de 4 bits, sin embargo, esta implementación tiene una mejora radical. Todos los Flip-Flops actúan en el mismo instante de tiempo, esto indica que el retardo de propagación de un estado a otro siempre es el mismo sin importar el estado en que se encuentre.
Contador Sincrono Ascendente Descendente
Un contadorsíncrono ascendente descendente, es aquel capaz de contar en una secuencia determinada en cualquier dirección. Suponiendo un contador binario de 3 bits, si es solo ascendente este contaría desde 0 a 7. Si se tiene un contador ascendente descendente, este contador puede contar de 0 a 7 y de 7 a 0, controlando la dirección por una entrada adicional.
En un contador síncrono, las entradas de J y K decada Flip-Flop, depende de las salidas Q de los Flip-Flops anteriores produciendo un conteo ascendente. Para generar un conteo descendente, Las entradas J y K de cada Flip-Flop, deben depender de las salidas Q negado de los Flip-Flops.
Para diseñar un contador ascendente descendente binario de 3 bits, se debe tener en cuenta la siguiente tabla de secuencia.

CLK
A/D
Q2
Q1
Q0
↓
0
0
0
0
↓
0
0
0
1
↓0
0
1
0
↓
0
0
1
1
↓
0
1
0
0
↓
0
1
0
1
↓
0
1
1
0
↓
0
1
1
1
↓
0
0
0
0
↓
1
0
0
0
↓
1
1
1
1
↓
1
1
1
0
↓
1
1
0
1
↓
1
1
0
0
↓
1
0
1
1
↓
1
0
1
0
↓
1
0
0
1
↓
1
0
0
0
↓
1
1
1
1
En esta tabla se puede apreciar que si la cuenta es ascendente, el estado siguiente de 1112 es 0002. Si la cuenta es descendente el estado siguiente de 0002 es 1112.
Con base en los conceptos anteriores, la implementación delcontador se presenta en la siguiente figura.

En el oscilograma se observa que mientras la entrada A/D se encuentra en 0, el contador cuenta de forma ascendente y mientras la entrada A/D se encuentra en 1, el contador cuenta de forma descendente.
Contador Sincrono Ascendente Descendente Automatico
Una aplicacion interesante de este contador, es obtener una secuencia ascendente / descendente automatica,es decir, sin usar una entrada A/D manual. En este caso, se desea hacer la secuencia 0 a 7 a 0. Entonces, el contador debe identificar cuando el estado es 0002 y 1112. Cuando el contador llega al valor 1112 debe asegurar un 1 en la entrada A/D y cuando llega al valor 0002 debe asegurar un 0 la entrada A/D.
La siguiente figura presenta una posible solucion

En esta solucion, se coloca una...