Contadores

CONTADORES

Los flip-flops pueden conectarse entre sí para realizar funciones de recuento. A esta combinación de flip-flops se la denomina contador. El numero de flip-flops que se utilizan y la forma en que se conectan determinan el numero de estados (que recibe el nombre de modulo) y también la secuencia especifica de estados los que pasa el contador durante un ciclo completo.

Dependiendo del modo en que se aplique la señal de reloj, los contadores se clasifican en dos amplias categorías: asíncronos y síncronos.

En los contadores asíncronos, normalmente denominados contadores con propagación (ripple counters), se aplica una señal de reloj externa a la entrada de reloj del primer flip-flop anterior.

En los contadores síncronos, la entrada de reloj se conecta a todos los flip-flops, de forma que se les aplica la señal de reloj simultáneamente.

FUNCIONAMIENTO DEL CONTADOR ASINCRONO

El término asíncrono se refiere a sucesos que no poseen una relación temporal fija entre ellos y generalmente, no ocurren al mismo tiempo. Un contador asíncrono es aquel en el que los flip-flops (FF) del contador no cambian de estado exactamente al mismo tiempo, dado que no comparten el mismo impulso de reloj, el primer FF recibe la señal directamente del reloj y los demás estarán sujetos a la salida del FF anterior; los FF nunca se dispararan de manera simultánea. Y el primer FF tendrá el digito de menor peso y el último el de mayor peso al momento de observar el número del cual se lleve la cuenta.

CONTADOR ASINCRONO DE DECADA

Consiste en truncar la combinación correspondiente al número 10 (1010), después de haber llegado a 9 (1001), se conecta una puerta NAND entre la salida del último FF y la del segundo que son las que se encuentran en nivel alto (aportan los dos uno) del número 10 en binario, la salida de esta compuerta se manda a las entradas de borrado de los FF, con eso cuando se llegue a 10, todos los FF pasan asincrónicamente a 0, y se reinicia el ciclo. La metodología implícita de este proceso puede usarse para limitar un contador al modulo que se desee.

FUNCIONAMIENTO DEL CONTADOR SINCRONO

El termino síncrono se refiere a los eventos que tienen una relación temporal fija entre sí. Un contador síncrono es aquel en el que todos los flip-flops (FF) del contador reciben en el mismo instante la señal del reloj. Además, en estos contadores, las entradas J y K del primer FF se encuentran en alto, mientras que las de los siguientes estarán dependiendo de la variación del pulso de los FF anteriores.

CONTADOR SINCRONO DE DECADA

Load: En un valor bajo permite establecer un numero punto de partida desde el cual comenzar el conteo, bien sea ascendente o descendente, el numero se define a través de los pines (15,1,10,9)

En un valor alto, precarga el valor de 0000 para un conteo ascendente y 1001 para un conteo descendente.                                                 Debe conectarse para que se lleve a cabo el conteo.

Down/Up: En un valor bajo establece un conteo ascendente; En un valor alto establece un conteo descendente.

Max/Min: Produce un impulso a nivel ALTO cuando se alcanza el valor de fin de cuenta (según el modo en que se encuentre).

·         La Salida Max/Min, Propagación de Reloj (RCO)  y habilitación de cuenta (Enable G) se usa para conectar contadores en cascada.

Vídeo Ilustrativo:

Enlaces de Interés


http://www.hispavila.com/3ds/lecciones/lecc6.htm:
http://diec.unizar.es/~tpollan/libro/Apuntes/dig17.pdf

Flip Flop

Flip Flop

También recibe el nombre de biestable, es un multivibrador capaz de permanecer en uno de los dos estados posibles durante un tiempo indefinido en ausencia de perturbaciones. dependiendo el tipo de dichas entradas se divide en:

Asincronos:

Solo tienen entradas de control, el mas utilizado es el RS

Sincronos:

Al igual que los asincronos tienen entradas de control pero ademas poseen una entrada de sincronismo o de reloj.

La entrada de sincronismo puede ser activada por nivel o por flanco. Dentro de los síncronos activados por nivel están los RS y D y dentro de los activos por flancos los tipos JKT y D El biestable R5 es un dispositivo de almacenamiento temporal de 2 estados ya sea alto o bajo, cuyas entradas principales permiten al ser activadas R: reset o borrado puesta a 0 ó nivel bajo de la salida. S: set o grabado puesta a 1 ó nivel alto de la salida; Al no ser activada ninguna entrada, el biestable permanece en el estado que tenia al terminar la última operación de grabado o de borrado, lo que nunca debe pasar es activarse ambas entradas a la vez, puesto que provocara que la salida directa y la salida negada queden con el mismo valor; si el biestable está construido con puertas NOR o a alto si está construido con puertas NAND. EL problema de que las dos salidas queden al mismo estadoes que al desactivar ambas entradas no se podrá determinar el estado en el que quedará la salida, es por estoeque en las tablas de verdad se escribe que es un caso no deseado (N.D.) El biestable RS se puede encontrar asíncrono o síncrono, El RS asíncrono solo posee entradas R y S Y se compone de dos compuertas NAND o NOR; El R5 síncrono además detener las entradas R y S tiene una entrada C la cual permite o no el cambio de estado del biestable. El biestable D es muy útil al momento de almacenar un único bit de datos (1 o 0), al añadir un inversor a un flip flop S«R se obtiene un flip flop básico; recordando que Q sigue a D en cada flanco del impulso del reloj, podemos decir que el funcionamiento de un dispositivo activado por el flanco negativo es idéntico, excepto que el disparo tiene un lugar en el flanco de bajada del impulso del reloj. Para que esto suceda, el dispositivo de almacenamiento temporal es de dos estados Alto y Bajo, y su salida adquiere el valor de la entrada D cuando se activa la entrada de sincronismo C; en función del modo de activación de dicha entrada de sincronismo, existen dos tipo: Activo por nivel alto o flanco, también denominado registro o cerrojo; otro tipo es el activo por flanco ya sea de subida o de bajada. y EL biestable T es un dispositivo de almacenamiento temporal de 2 estados, ya sea alto o bajo; este biestable cambia de estado cada vez que la entrada de sincronismo o de reloj se dispara mientras la entrada T está a nivel alto, y si la entrada T está a nivel bajo, el biestable retiene el nivel previo, puede obtenerse al unir las entradas de control de un biestable JK, unión que corresponde a la entrada T.

El biestable JK es versátil y es uno de los tipos deflip flop más utilizados, funciona al igual que el flip flop S R en cuanto a SET, RESET y de permanencia de estado. La diferencia está en que el flip flop JK no tiene condiciones no validas como en el S R; este dispositivo es temporal que se encuentra en dos estados ya sea el alto 0 el bajo, cuyas entradas principales} y K permiten al ser activadas: J SET que se encarga del grabado, puesta a 1 ó nivel alto de la salida. Y K RESET encargada del borrado, puesta a O ó nivel bajo dela salida. Si no se activa ninguna de las entradas el bieslable permanece en el estado que poseía tras la

última operación de borrado o de grabado, pero a diferencia del flip flop RS, en el caso de activarse ambas entradas a la vez, la salida adquirirá el estado contrario al que tenía; para realizar la tabla de verdad de esta es Q representa el estado siguiente de la salida en el próximo flanco de reloj y q el estado actual. ’ l

Estos biestables pueden utilizarse para almacenar un bit, la información contenida en muchos biestables puede representar el estado de un secuenciador, el valor de un contador, un carácter ASCII en la memoria de un ordenador o cualquier otra clase de información.

Video Explicativo

Enlaces de Interes

http://ladelec.com/teoria/electronica-digital/193-flip-flop-flip-flop-rs