Circuitos Secuenciales

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Amparo Ferreyra Ortiz
hace 7 años
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1 M en C. Luis Antonio García espinosa MUY LÚCIDO GANDHI, si cambiamos los sin por los con (p.e. Pólitica con principios) tendríamos la sociedad perfecta. 7 PELIGROS A LA VIRTUD HUMANA 1. Riqueza sin trabajo 2. Placer sin conciencia 3. Conocimiento sin carácter 4. Negocios sin ética 5. Ciencia sin humanidad 6. Religión sin sacrificio 7. Política sin principio Mahatma Gandhi Un cambio en lo general, requiere un cambio en lo particular

Negocios sin ética 5. Ciencia sin humanidad 6. Religión sin sacrificio 7.

2 2 Contador Un contador es una máquina secuencial que, empezando en un estado particular, efectúa ciclos a través de una secuencia fija de estados y luego regresa a su estado inicial; de ahí en adelante, repite este proceso. El número de estados distintos en el contador, se conoce como su número de módulo.

regresa a su estado inicial; de ahí en adelante, repite este proceso.

3 3 Ejemplo. Contador Binario Módulo 6 Un contador es una máquina secuencial que, empezando en un estado particular, efectúa ciclos a través de una secuencia fija de estados y luego regresa a su estado inicial; de ahí en adelante, repite este proceso. El número de estados distintos en el contador, se conoce como su número de módulo. Estado Inicial Figura 1. Diagrama de estados de un contador binario, cíclico, ascendente y módulo 6. Se acostumbra utilizar el nombre corto Mod6 en lugar de Módulo 6.

una secuencia fija de estados y luego regresa a su estado inicial; de ahí en adelante, repite este proceso.

4 4 Aplicaciones de los contadores Los contadores se usan para varios fines pero sólo se abordarán los que a criterio del maestro, son los más populares 1. Divisor de frecuencia. Reduce la frecuencia de reloj en un factor de k, donde k es el módulo del contador utilizado. 2. Temporizador. Introduce un retardo de k ciclos de reloj antes de iniciar una operación subsecuente 3. Generador de palabras secuenciales. Genera una secuencia de palabras en algún código específico como código binario, gray, BCD, entre otros.

Reduce la frecuencia de reloj en un factor de k, donde k es el módulo del contador utilizado. 2. Temporizador.

5 Diseño de un Contador Binario Mod6 1. Calcular el número de FF's requeridos. 2 m N Donde: m : número de FF's N : número de estados Despejando m log (2 m ) log(n ) m log(2) log (N ) Dado que log (2) es mayor que 0, entonces se puede escribir m log(n ) log( 2) m log(6) log(2) m 2.58 m=3 Diagrama de estados 5

) log(n ) m log(2) log (N ) Dado que log (2) es mayor que 0, entonces se

6 Diseño de un contador Mod6 ( continuación) Con tres FF's se pueden obtener 2 3 estados de los cuales sobran dos 2 que se considerarán estados no deseados. 6 estados deseados 2 estados + = no deseados 2 3 estados 2. Selección del tipo de FF Para el primer ejemplo de diseño, se implementará un contador Mod 6 con flipflop tipo SC. Diagrama de estados 6

6 estados deseados 2 estados + = no deseados 2 3 estados 2.

7 7 Diseño de un contador Mod6 usando FF tipo SC sincronizados por reloj Diagrama de estados Tabla de estados y de excitación Dec PS x 2 NS x + 2 x+ 1 x+ 0 S 2 C 2 S 1 C 1 S 0 C X 0 X X X X X 0 0 X X XXX X X X X X X XXX X X X X X X

0 000 001 0 X 0 X 1 0 000 011 1 001 010 0 X 1 0 0 1 2 010 011 0 X X 0 1 0 101 100 3 011 100 1

8 8 Diseño de un contador Mod6 usando FF tipo SC sincronizados por reloj x x X X X X X X X X x X x 2 S 2 = C 2 =x X X X X X X X S 1 = x 2 C 1 =

X X 1 4 5 7 6 1 X X x 2 0 00 01 11 10 0 1 3 2 1 X x 2 S 2 = C 2 =x 2 0

9 9 Diseño de un contador Mod6 usando FF tipo SC sincronizados por reloj x x X X X X Resumen de diseño S 0 = C 0 = S 2 = S 1 = x 2 C 2 =x 2 C 1 = S 0 = C 0 =

0 00 01 11 10 0 1 3 2 1 1 1 4 5 7 6 1 X X 1 4 5 7 6 1 X X

10 10 Diagrama Lógico S 2 = S 1 = x 2 C 2 =x 2 C 1 = S 0 = C 0 = Salida del contador x 2 S 2 Q S 1 Q CLK CLK CLK S 0 Q C 2 Q x 2 C 1 Q C 0 Q s 2, c 1 CLK s 1 x 2 x 2

11 11 Diagrama de tiempo CLK x 2 tiempo

12 12 Ejercicios 1. Diseñar el contador del ejemplo anterior para los siguientes casos: a) Usando FF's tipo JK b) Usando FF's tipo T c) Usando FF's tipo D 2. Diseñar un contador binario Mod4 descendente utilizando FF's tipo JK

13 13 SSI # Contadores 74XXXX # SSI: Small Scale Integration, pequeña escala de integración. De 10 a 100 transistores

14 14 74LS191 # - Contador binario síncrono de 4 bits ascendente/descendente Diagrama de conexión en encapsulado DIP Símbolo lógico # Información extraída del catálogo de Motorola FAST AND LS TTL DATA, DL121/D REV 5, 1992

encapsulado DIP Símbolo lógico # Información extraída

15 15 74LS191- Contador binario síncrono de 4 bits ascendente/descendente ( continuación) Diagramas de estados

16 16 74LS191- Contador binario síncrono de 4 bits ascendente/descendente ( continuación) Diagrama lógico

17 17 74LS191- Contador binario síncrono de 4 bits ascendente/descendente ( continuación)

18 18 74LS191- Contador binario síncrono de 4 bits ascendente/descendente ( continuación)

19 19 Diseño de un contador binario ascendente Mod256 con C.I. 74LS191 U/D CLK

20 20 Ejercicio. Diseñar un contador Mod64 utilizando dos C.I. 74LS191

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