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CURSO: 1º DESARROLLO DE PRODUCTOS ELECTRÓNICOS. MÓDULO: LÓGICA DIGITAL Y MICROPROGRAMABLE

TEMA: CONTADORES INTEGRADOS

CONTADORES INTEGRADOS • 1.- CONTADORES ASÍNCRONOS. – 7490: CONTADOR DE DÉCADAS (BCD). – 7493: CONTADOR BINARIO 4 BITS.

• 2.- CONTADORES SÍNCRONOS. – – – – 1º DPE

74190: CONTADOR DE DÉCADAS (BCD). 74191: CONTADOR BINARIO 4 BITS. 74192: CONTADOR DE DÉCADAS (BCD). 74193: CONTADOR BINARIO 4 BITS. LÓGICA DIGITAL Y MICROPROGRAMABLE

2

1

7490: CONTADOR ASÍNCRONO DE DÉCADAS (BCD) • Diagrama lógico A

QA

Clk B

1

14

B

QB

R0(1)

2

13

QC

R0(2)

3

12

QA

4

11

QD

R0(1)

1º DPE

• Diagrama de conexión

QD

Clk A

R0(2)

VCC

5

10

GND

R9(1)

R9(1)

6

9

QB

R9(2)

R9(2)

7

8

QC

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3

7490: CONTADOR ASÍNCRONO DE DÉCADAS (BCD) • Diagrama interno simplificado

1º DPE

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2

7490: CONTADOR ASÍNCRONO DE DÉCADAS (BCD) • Tiene 2 circuitos independientes que hay que conectar según la función que se desee. • La salida QA viene de un bistable J-K con ambas entradas a ‘1’, y entrada de reloj A. • Por lo tanto las salida QA es un divisor de frecuencia por 2 respecto del reloj A. • Las salidas QB, QC y QD hacen de contador de 0 a 4 respecto del reloj B. O lo que es lo mismo de divisor de frecuencia por 5 del reloj B. 1º DPE

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7490: CONTADOR ASÍNCRONO DE DÉCADAS (BCD) • Tiene 2 entradas de Reset, llamadas R0, que hay que activar a la vez para llevar la cuenta a 0. • Tiene 2 entradas de Preset a 9, llamadas R9, que hay que activar a la vez para llevar la cuenta a 9. • Tanto las entradas de Reset como las de Preset son activas a nivel alto. • Se pueden añadir contadores en cascada uniendo la salida QD del contador de menor peso a la entrada de reloj A del contador siguiente. 1º DPE

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3

7493: CONTADOR ASÍNCRONO BINARIO DE 4 BITS • Diagrama lógico A

QA

Clk B

1

14

B

QB

R0(1)

2

13

QC

R0(2)

3

12

QA

4

11

QD

5

10

GND

6

9

QB

7

8

QC

R0(1) R0(2)

1º DPE

• Diagrama de conexión

QD VCC

Clk A

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7493: CONTADOR ASÍNCRONO BINARIO DE 4 BITS • Diagrama interno simplificado

1º DPE

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7493: CONTADOR ASÍNCRONO BINARIO DE 4 BITS • Tiene 2 circuitos independientes que hay que conectar según la función que se desee. • La salida QA viene de un bistable J-K con ambas entradas a ‘1’, y entrada de reloj A. • Por lo tanto las salida QA es un divisor de frecuencia por 2 respecto del reloj A. • Las salidas QB, QC y QD hacen de contador de 0 a 7 respecto del reloj B. O lo que es lo mismo de divisor de frecuencia por 8 del reloj B. 1º DPE

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7493: CONTADOR ASÍNCRONO BINARIO DE 4 BITS • Si se conecta externamente la salida QA a la entrada del reloj B se tiene un contador ascendente 0 a 15 en las salidas QD (MSB), QC, QB y QA (LSB). Esto equivale a un divisor de frecuencia por 16. • Tiene 2 entradas de Reset (activas por nivel alto) que hay que activar a la vez para llevar la cuenta a 0. • Utilizando las entradas de reset se puede conseguir un divisor de frecuencia de otro valor. • La salida QD se puede llevar a la entrada de reloj de otro contador asíncrono 7493 (conexión en cascada). 1º DPE

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74190: CONTADOR SÍNCRONO DE DÉCADAS (BCD) • Diagrama lógico

1º DPE

• Diagrama de conexión

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74190: CONTADOR SÍNCRONO DE DÉCADAS (BCD) • Es un contador ascendente / descendente, controlado por la entrada U/D (‘0’ ascendente, ‘1’ descendente). • Tiene una entrada de habilitación: CE “Count Enable” activa a nivel bajo. • Permite cargar un valor inicial mediante la entrada PL “Parallel Load”, activa a nivel bajo. • El valor inicial lo toma de las entradas A, B, C, D. 1º DPE

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74190: CONTADOR SÍNCRONO DE DÉCADAS (BCD) • Tiene 2 salidas para indicar el desbordamiento tanto superior “overflow” como inferior “underflow”. • Mediante estas salidas se pueden conectar varios integrados en conexión en cascada. • RC: “Ripple Count” produce un pulso a nivel bajo cuando se produce un desbordamiento. • TC: “Terminal Count”, también llamada por algunos fabricantes “MAX/MIN”, produce un pulso a nivel alto cuando el contador llega a 0 en cuenta descendente o 9 en cuenta ascendente. 1º DPE

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74190: CONTADOR SÍNCRONO DE DÉCADAS (BCD) • Conexión asíncrona: Se conecta la entrada de reloj del contador de mayor peso a la salida RC del contador de menor peso. Unidades 74190

CLK ‘0’

A

QA

A

B

QB

B

QB

C

QC

C

QC

D

QD

D

QD

CLK

RC

PL

CLK

‘0’

CE U/D

‘1’

Decenas 74190

TC

RC

CE U/D

‘1’

QA

TC

PL

U/D

1º DPE

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74190: CONTADOR SÍNCRONO DE DÉCADAS (BCD) • Conexión pseudoasíncrona: Se conecta la entrada de habilitación del contador de mayor peso a la salida RC del contador de menor peso.

1º DPE

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74190: CONTADOR SÍNCRONO DE DÉCADAS (BCD) • Conexión síncrona: A partir del tercer c.i. la sincronización de la señal de habilitación “Count Enable” se logra con puertas NAND.

1º DPE

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74191: CONTADOR SÍNCRONO BINARIO DE 4 BITS • Diagrama lógico

1º DPE

• Diagrama de conexión

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74191: CONTADOR SÍNCRONO BINARIO DE 4 BITS • Es idéntico al 74190, con la diferencia de que la cuenta es de 0 a 15 en sentido ascendente y de 15 a 0 en el descendente. • Tiene entradas de LOAD “Parallel Load”, habilitación “Count Enable”. • Tiene salidas “Ripple Count” y “Terminal Count” para su conexión en cascada.

1º DPE

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74192: CONTADOR SÍNCRONO DE DÉCADAS (BCD) • Diagrama lógico

1º DPE

• Diagrama de conexión B

1

16

VCC

QB

2

15

A

QA

3

14

CLEAR

CD

4

13

BO

CU

5

12

CO

QC

6

11

LOAD

QD

7

10

C

GND

8

9

D

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74192: CONTADOR SÍNCRONO DE DÉCADAS (BCD) • Es un contador ascendente / descendente, con dos entradas de reloj independientes “Count Up” y “Count Down”. • Permite cargar un valor inicial mediante la entrada “Load”, activa a nivel bajo. • El valor inicial lo toma de las entradas A, B, C, D. • Además, tiene una entrada “Clear” que pone a 0 el contador. 1º DPE

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74192: CONTADOR SÍNCRONO DE DÉCADAS (BCD) • Para su conexión en cascada tiene dos salidas: Carry y Borrow, activas ambas a nivel bajo. • La señal de Carry produce un pulso de nivel alto cuando se da el desbordamiento positivo (overflow). • La señal de Borrow produce un pulso de nivel bajo cuando se da el desbordamiento negativo (underflow). 1º DPE

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74192: CONTADOR SÍNCRONO DE DÉCADAS (BCD) • Conexión en cascada: Unidades 74192 A

Clk Up Clk Down ‘1’ ‘0’ 1º DPE

Decenas 74192

QA

A

QA

B

QB

B

QB

C

QC

C

QC

D

QD

D

QD

CU

CO

CU

CO

CD

CD

LOAD CLEAR

BO

‘1’ ‘0’

LÓGICA DIGITAL Y MICROPROGRAMABLE

LOAD

BO

CLEAR 22

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74193: CONTADOR SÍNCRONO BINARIO DE 4 BITS • Diagrama lógico

1º DPE

• Diagrama de conexión B

1

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VCC

QB

2

15

A

QA

3

14

CLEAR

CD

4

13

BO

CU

5

12

CO

QC

6

11

LOAD

QD

7

10

C

GND

8

9

D

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74193: CONTADOR SÍNCRONO BINARIO DE 4 BITS • Es idéntico al 74192, con la diferencia de que la cuenta es de 0 a 15 en sentido ascendente y de 15 a 0 en el descendente. • Tiene dos entradas de reloj independientes, COUNT UP y COUNT DOWN. • Tiene entradas de LOAD y CLEAR. • Tiene salidas CARRY y BORROW para su conexión en cascada. 1º DPE

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BIBLIOGRAFÍA • Lógica Digital y Microprogramable. Remiro Domínguez, F., Gil Padilla, A.J., Cuesta García, L.M. Ed. McGraw-Hill. Madrid, 1999.

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