Sesion contadores y registros

1. TEMA:
Contadores.
Mg. Rolando Juan Alva Zavaleta

2. CONTADORES BINARIOS

3. • La figura muestra un circuito contador binario de cuatro bits.
Recuerde los siguientes puntos con respecto a su operación:

4. El número MOD es igual al numero de estados por los que
pasa el contador en cada ciclo completo, antes de que
recicle de vuelta a su estado inicial. El numero MOD puede
aumentarse con solo agregar mas FFs al contador. Esto es,
en donde N es el numero de FFs conectados en el arreglo de
la figura
Número MOD
𝐍𝐮𝐦𝐞𝐫𝐨 𝐌𝐎𝐃 = 𝟐 𝐍
tiempo de retraso de propagación inherente ( ) de cada FF𝑡 𝑝𝑑

5. En cualquier contador, la señal en la salida del último FF
(es decir, el MSB) tendrá una frecuencia igual a la
frecuencia del reloj de entrada dividida entre el número
MOD del contador.
División de frecuencia

6. CONTADORES SÍNCRONOS (EN PARALELO)
■ Las entradas CLK de todos los FFs están conectadas en
conjunto, de manera que la señal de reloj de entrada se aplique
a cada FF al mismo tiempo.
■ Solo el flip-flop A, el LSB, tiene sus entradas J y K de manera
permanente en el nivel ALTO. Las entradas J, K de los demás FFs
se excitan mediante cierta combinación de salidas de los FFs.
■ El contador síncrono requiere mas circuitos que el contador asíncrono.

7. Ventaja de los contadores síncronos en
comparación con los contadores asíncronos
• En un contador en paralelo todos los FFs cambiaran de estado
al mismo tiempo;
• Los retrasos de propagación de los FFs no se acumulan para
producir el retraso total,
𝑟𝑒𝑡𝑟𝑎𝑠𝑜 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 𝑡 𝑝𝑑 𝑑𝑒𝑙 𝐹𝐹 + 𝑡 𝑝𝑑 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑐𝑜𝑚𝑝𝑢𝑒𝑟𝑡𝑎 𝐴𝑁𝐷
Este retraso total es el mismo, sin importar cuantos FFs haya
en el contador y, por lo general, será mucho menor que en
un contador asíncrono con el mismo numero de FFs.
Por ende, un contador síncrono puede operar a una
frecuencia de entrada mucho mas alta

8. CONTADORES CON NÚMEROS MOD < 2N

9. Visualización de los estados de un contador

10. Cambiar el número MOD
El contador de las figuras anteriores es del tipo MOD-6
debido a la elección de entradas que van a la
compuerta NAND. Si se cambian estas entradas, podrá
obtenerse cualquier numero MOD que se desee.
Por ejemplo, si utilizamos una compuerta NAND de
tres entradas A, B y C, el contador funcionaria en forma
normal hasta que llegara a la condición 111, punto en el
cual se restablecería de inmediato al
estado 000. Si ignoramos la excursión temporal al
estado 111, el contador iría de 000 a 110 y después se
reciclaría de nuevo a 000, lo cual nos lleva a deducir
que es un contador MOD-7 (7 estados).

12. Contadores de décadas/contadores BCD
Al contador MOD-10 del ejemplo también se le conoce como contador de
décadas. De hecho, un contador de décadas es cualquiera que tenga 10
estados distintos.
Cualquier contador de décadas que cuente en binario desde 0000 hasta
1001 es del tipo BCD.

13. 1. Cuales salidas de los FFs deberán conectarse a la compuerta NAND que se
encarga de borrar los FFs, para formar un contador MOD-13?
2. Verdadero o falso: todos los contadores BCD son de décadas.
3. Cual es la frecuencia de salida de un contador de décadas que se sincroniza a
partir de una señal de 50 kHz?
PREGUNTA DE REPASO

14. Un contador descendente síncrono se construye en forma similar, solo
que utilizamos las salidas de los FF invertidas para controlar las entradas
J, K de mayor orden.
El contador descendente MOD-16 síncrono y las formas de onda de salida.

15. La figura muestra como formar un contador scendente/descendente
en paralelo. La entrada de control Arriba/Abajo controla si se alimentan
las salidas normales o las salidas invertidas del FF a las entradas J y K de
los FFs sucesivos.

17. DECODIFICADORES

18. Decodificador: Es un circuito lógico que acepta un conjunto de entradas
que representan un numero binario y activa solo la salida que
corresponde a ese numero de entrada

21. EJEMPLO

22. Decodificadores de BCD a decimal
(a) Diagrama lógico para
el decodificador de BCD a
decimal 7442;
(b) símbolo lógico; (c)
tabla de verdad.

23. DECODIFICADORES/CONTROLADORES DE BCD A
7 SEGMENTOS

24. FIGURA (a) Decodificador/ controlador de BCD a 7 segmentos que controla
una pantalla de LEDs de 8 segmentos con ánodo común;
(b) patrones de segmentos para todos los posibles códigos de entrada.

25. PANTALLAS DE CRISTAL LÍQUIDO
las LCDs operan a partir de una señal de corriente alterna de bajo voltaje (por lo
general de 3 a 15 V rms) y baja frecuencia (de 25 a 60 Hz), y consumen muy poca
corriente
FIGURA Pantalla de cristal liquido: (a) disposición básica; (b) al aplicar un
voltaje entre el segmento y el plano posterior se ENCIENDE el
segmento. Un voltaje de cero APAGA el segmento.
Los segmentos d, e, f y g en la figura (b) están APAGADOS y reflejaran la luz incidental
de manera que aparezcan invisibles al contrastar con su plano posterior. Cuando se
aplica un voltaje de corriente alterna apropiado entre un segmento y el plano
posterior, el segmento se activa (ENCENDIDO). Los segmentos a, b y c en la figura 9-
9(b) están ENCENDIDOS y no reflejaran la luz incidental, por lo cual aparecerán oscuros
al contrastarlos con su fondo.

26. FIGURA (a) Método para
controlar un segmento
LCD;
(b) control de una
pantalla de 7 segmentos.

27. CODIFICADORES

28. CODIFICADORES
• La mayoría de los decodificadores acepta un código de entrada y produce
un nivel ALTO (o BAJO) en una y sólo una línea de salida.
• E codificador tiene cierto numero de líneas de entrada, de las cuales solo una
se activa en un momento dado y produce un código de salida de N bits,
dependiendo de la entrada que se active
FIGURA 9-12 Diagrama
general de un codificador.

29. Un codificador de octal a binario (codificador de 8 a 3 líneas), acepta ocho
líneas de entrada y produce un código de salida de tres bits, correspondiente a
la entrada que se activo.
FIGURA Circuito lógico para un codificador de octal a binario (de 8 a 3
líneas). Para una operación apropiada, solo debe haber una entrada
activa en un momento dado.

30. 74147 Codificador de decimal a BCD con prioridad
FIGURA 9-14 Codificador 74147 de decimal a BCD con prioridad.

31. Codificador interruptor
FIGURA Codificador
interruptor de decimal a
BCD.