Diseño de contadores

 DISEÑO DE CONTADORES
El análisis de este tipo de circuitos secuenciales consiste básicamente en determinar la forma de contar, lo cual se obtiene por medio de un diagrama de tiempo.
En forma de circuito integrado existen muchos tipos de contadores que en general siguen una secuencia binaria normal. Ejemplo de este tipo de circuitos integrados se estudiará en la practica 5.Muchas veces sedesea tener contadores que sigan secuencias de conteo que no sea la binaria, en ese caso ya no se dispondrá de circuitos integrados que contengan el contador, sino que debemos diseñarlo. Al ser el contador un circuito secuencial para diseñarlo se utilizarán las técnicas de diseño de circuitos secuenciales. No es objeto de este curso un análisis profundo de los procedimientos de síntesis de circuitossecuenciales en general. Solo se analizará el procedimiento para el caso de los contadores, lo que implica una gran simplificación del procedimiento.Antes de proceder al método de síntesis para el diseño de contadores se darán algunas definiciones. En  las guías anteriores sobre circuitos secuenciales y contadores hemos visto un modelo general de circuito secuencial.En este modelo el efecto enlas salidas de todas las entradas previas se representa por el estado del circuito. Esto también determina el próximo estado del circuito. La relación existente entre entradas, salidas, estados presentes y estados futuros puede especificarse por medio de tablas de estado y diagramas de estado. | |
  Diagrama de estados

Describe gráficamente el circuito secuencial, el contador en este caso,indicando cual es el estado siguiente en función del estado actual y de las entradas, que para el caso de contadores no existen .
En este diagrama, un estado se representa por un circulo, y la transición se indica con líneas o arcos que conectan los círculos.
Dentro de cada circulo se escribe un numero binario que representa el estado.
La figura  muestra el diagrama de estados de un contador de3 bits. | |
Tabla de Transiciones

La tabla de estados consiste de tres columnas denominadas estado presente, estado futuro y entradas de los flip flops. · El estado presente denota el estado de los flip flops antes de la ocurrencia de un pulso de reloj.
· El estado futuro muestra el estado de los flip flops después del pulso de reloj.
· Las entradas de los flip flops muestran quevalores deben recibir las entradas de los flip flops para pasar del estado presente al estado futuro después del pulso de reloj.Es importante recordar las tablas de excitación de los flip flop ya que la función de entrada se obtiene a partir de estas. De hecho el procedimiento consiste en determinar que entrada necesitan los flip flops para pasar del estado presente al estrado futuro. Como se mencionóen el resumen de flip flops, las tablas de excitación son las siguientes. Flip Flop tipo J K Qn | Qn+1 | J | K |
0 | 0 | 0 | X |
0 | 1 | 1 | X |
1 | 0 | X | 1 |
1 | 1 | X | 0 |
| Flip Flop tipo T Qn | Qn+1 | T |
0 | 0 | 0 |
0 | 1 | 1 |
1 | 0 | 1 |
1 | 1 | 0 |
| Flip Flop tipo D Qn | Qn+1 | D |
0 | 0 | 0 |
0 | 1 | 1 |
1 | 0 | 0 |
1 | 1 | 1 |
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 Procedimiento deDiseño.1. Realizar el diagrama de estado. Del numero de estados diferentes se obtiene el numero de flip flops.2. Realizar la tabla de transiciones. De la tabla se obtienen las funciones de entradas de los flip flops. Se  selecciona el tipo de flip flop para el diseño (JK, T, D)3. Minimización de las funciones de entradas utilizando mapas de Karnaugh.4. Dibujar el diagrama circuitalEjemplo de diseño:contador binario ascendente de 3 bits.Para entender el procedimiento de diseño, sigamos los pasos para diseñar un contador síncrono binario ascendente de 3 bits . La cuenta será 000, 001, 010, 011, 100, 101, 110, 111.. y así de nuevo. (En decimal corresponde a la cuenta 0,1,2,3,4,5,6,7 y de nuevo a 0) Paso 1: Diagrama de estado | |
Describimos el contador mediante un diagrama de estado, que nos...