• Author / Uploaded
• RominAg

Citation preview

TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO CAMPUS PACHUCA

INGENIERÍA MECÁNICA

PRÁCTICA 8

GUSTAVO OLVERA AGUILAR SAÚL SÁNCHEZ ÁNGELES JOSÉ JOVAN CRUZ HERNÁNDEZ GUSTAVO ROSALES HERNÁNDEZ

PACHUCA, HGO; 12 DE NOVIEMRE DE 2014

ING. MIGUEL ÁNGEL ACOSTA JIMÉNEZ

CONTADOR BINARIO En electrónica digital, Un contador (en inglés, counter) es un circuito secuencial construido a partir de biestables y puertas lógicas capaz de realizar el cómputo de los impulsos que recibe en la entrada destinada a tal efecto, almacenar datos o actuar como divisor de frecuencia. Habitualmente, el cómputo se realiza en un código binario, que con frecuencia será el binario natural o el BCD natural (contador de décadas). Clasificación de los contadores de circuito secuencial

Según la forma en que conmutan los biestables, podemos hablar de contadores síncronos (todos los biestables conmutan a la vez, con una señal de reloj común) o asíncronos (el reloj no es común y los biestables conmutan uno tras otro). Según el sentido de la cuenta, se distinguen en ascendentes, descendentes y UP-DOWN (ascendentes o descendentes según la señal de control). Según la cantidad de números que pueden contar, se puede hablar de contadores binarios de n bits (cuentan todos los números posibles de n bits, desde 0 hasta ), contadores BCD (cuentan del 0 al 9) y contadores Módulo N (cuentan desde el 0 hasta el N-cuarto). El número máximo de estados por los que pasa un contador se denomina módulo del contador. Este número viene determinado por la expresión 2^n donde n indica el número de bits del contador. Ejemplo, un contador de módulo 4 pasa por 4 estados, y contaría del 0 al 3. Si necesitamos un contador con un módulo distinto de 2^n, lo que haremos es añadir un circuito de combinaciones.

CONTADOR BINARIO FLIP FLOPS Un contador binario se puede construir con flip-flops J-K tomando la salida de una celda como la entrada de clock del siguiente. Las entradas J y K de cada flip-flop se conectan a 1 (alta), para producir una conmutación con cada ciclo del clock de entrada. Por cada dos conmutaciones de la primera celda, se produce una conmutación en la segunda celda, y así sucesivamente hasta la cuarta celda. Esto produce un número binario igual al número de ciclos de la señal de clock en la entrada. Este dispositivo se denomina a veces contador de "propagación". El mismo dispositivo es útil como divisor de frecuencia.

Contador BCD ó de Decena

Se puede construir un contador BCD o contador binario terminando el conteo de "propagación", cuando la cuenta alcance el decimal 9 (binario 1001). Como la siguiente conmutación pondrá alta (1) la salida de X 1 (cuenta 1010), y todavía se mantiene alta la salida del bit más significativo (X 3), una puerta NAND con sus entradas conectadas a estas dos salidas, producirá una señal baja (0) de entrada de reset asíncrona que "limpiará" todos los flip-flops, para reiniciar de nuevo la cuenta. Contador Binario con circuitos integrados El chip contador de 14 patillas 7490 y el chip decodificador de 16 patillas 7448, se usan a menudo juntos para alimentar un visualizador de 7 segmentos.

CIRCUITO 7493 TTL

Esquema del 7493

El circuito integrado 7493 o subfamilia (74LS93, 74F93, 74S93, 74HCT93,..) es un contador que utiliza 4 flip-flops JK en modo de conmutación, con entradas de reloj ÇLK0 y ÇLK1. La entrada de reloj CLK1 controla los flip-flops Q1, Q2 y Q3 por lo que para formar un contador de 4 bits modulo 16 hay que conectar la salida del primer flipflop Q0 con el pin ÇLK1, quedando ÇLK0 como la entrada de reloj del contador. También tiene dos entradas de reset (RST0 y RST1) las cuales no se deben dejar desconectadas, porque si no tendrían un nivel alto “1” y provocarían un reset continuo en el contador.

La alimentación en el caso particular de este circuito es de VCC +5V por el pin 5 y GND 0V por el pin 10.

CONTADOR BINARIO DE 4 BITS TTL 7493. El contador 7493 utilizan 4 flip-flops JK en modo de conmutación, con entradas de reloj ÇP0 y ÇP1 en donde ÇP1 es la entrada de reloj del segundo flip-flop por lo que para formar un contador de 4 bits mod-16 hay que conectar la salida del primer flip-flop de manera externa (puente) con la entrada ÇP1, quedando ÇP0 como la entrada de reloj del contador. También tiene dos entradas de reset (MR1 y MR2) las cuales no se deben dejar desconectadas (flotando) porque, como estas se activan en ALTA, al estar flotando toman un nivel ALTO lo que mantendría en reset al contador.

Contador 7493 CONTADOR CMOS 74HC393 El CI 74HC393 es un doble contador binario de 4 bits. Esta construido a base del flip-flop T. Las entradas de reloj (1ÇP y 2ÇP) son activadas por flanco posterior, o sea, en la transición de ALTO a BAJO del pulso de reloj. Las entradas de reset (1MR y 2 MR) del maestro en el contador se activan en nivel ALTO, las salidas se etiquetan desde Q0 a Q3, siendo Q0 el LSB y, Q3 el MSB del número binario de 4 bits. Requiere una fuente de alimentación de 5V DC y viene en un CI DIP de14 patillas.

Diagrama lógico del contador CMOS 74HC393

CONTADOR CMOS CI 74HC193 El CI 74HC193 es un contador reversible síncrono de 4 bits reinicializadle como lo muestra la hoja de datos.

Contador CMOS 74HC193 Tiene 2 entradas de reloj (CPU y CPD), que se activan en la transición del nivel BAJO al ALTO del pulso de reloj, la entrada CPU es para la cuenta ascendente (UP) y la entrada CPD es para la cuenta descendente (D), por lo que dependiendo si el contador que se necesite se conecta al nivel alto o +5V. Los modos de operación del contador CMOS 74HC193 se muestran en la tabla de verdad 5. El modo de reset borra asíncronamente las salidas (Q0 a Q3) al binario 0000 activándose en ALTO el cual puede ser un pulso de corta duración. Las entradas de carga de datos en paralelo (D0 a D3) se utilizan para programar un número en binario desde donde se quiere que empiece a contar de nuevo al activar la entrada de carga en paralelo (P)) con un nivel BAJO y los datos son transferidos asíncronamente a las salidas (Q0 a Q3). Las salidas de arrastre TÇ5 y TÇÐ generan un pulso negativo, para la conexión en cascada de contadores, ya sea en forma ascendente o en forma descendente la cuenta de estos. El contador 74HC193 viene en un DIP de 16 patillas y opera con una tensión de alimentación de +5V DC.

CONTADORES DESCENDENTES Son los contadores en los cuales su cuenta va en sentido inverso a la normal, es decir, de 16 a 0 o en binario de 1111 a 0000. (si es de mod-16) CONTADOR DE RIZADO DESCENDENTE DE 3 BITS

Esta diseñado similarmente a los demás contadores, con la diferencia que este trae en los flip-flops una salida negada (1), la cual da el pulso contrario a la salida normal (Q), es decir, cuando Q es positivo, 1 es negativo. Esta salida 1 es la que va a ir conectada a la entrada de reloj (CLR) de los otros flip-flops, de resto todas las conexiones son iguales como se muestra.

Contador de rizado descendente de 3 bits

El funcionamiento es el siguiente: Al tener los 3 flip-flops sus entradas J y K en estado de conmutación (ambas entradas en ALTO) y sus salidas Q activadas o en estado de SET en los flipflops, al llegar el primer pulso en la transición de ALTO a BAJO, el FF1 conmuta, con lo cual Q va del nivel ALTO a BAJO y 1 va del nivel BAJO al ALTO y la cuenta pasa de 111 a 110 (de 7 a 6 en decimal), en el pulso 2 en la transición de ALTO a BAJO, FF1 comuta con lo cual la salida Q va del nivel BAJO al ALTO y la salida 1 va del nivel BAJO al ALTO y se genera la cuenta 101 (5 en decimal) y así hasta llegar a la cuenta máxima.

Diagrama de tiempos de un contador descendente de 3 bits

Circuito 555 El temporizador IC 555 es un circuito integrado (chip) que se utiliza en una variedad de aplicaciones y se aplica en la generación de pulsos y de oscilaciones. El 555 puede ser utilizado para proporcionar retardos de tiempo, como un oscilador, y como un circuito integrado flip-flop. Sus derivados proporcionan hasta cuatro circuitos de sincronización en un solo paquete.

Introducido en 1971 por Signe tics, el 555 sigue siendo de uso generalizado debido a su facilidad de uso, precio bajo y la estabilidad. Lo fabrican muchas empresas en bipolares y también en CMOS de baja potencia. A partir de 2003, se estimaba que mil millones de unidades se fabricaban cada año.

Circuito 74193 Objetivo Decodificar a un display de 7 segmentos la salida de un contador binario ascendente/descendente. Introducción El circuito TTL 74x193 es un circuito MSI que contiene un contador síncrono binario de 4 bits ascendente/descendente y Reiniciable. Cuenta con varias señales de control, 4 entradas de datos (P0, P1, P2 y P3) y 4 salidas de datos (Q0, Q1, Q2 y Q3). Con las señales de control se decide la dirección del conteo y se puede “cargar” el valor inicial, es decir que se puede iniciar el conteo en un estado diferente al 0000 o al 1111 (preiniciar). Una de las señales de control se activa cada vez que el contador llega al estado 15, en caso de conteo ascendente y otra se activa cada vez que el contador llega al estado 0, en caso de conteo descendente. El patillaje del circuito se muestra en la Ilustración 1.

Pines

Nombre Abreviado

Descripción

15,1,10,9 DataIn A,B,C,D (P0, P1, P2 Entrada de datos paralela. y 3,2,6,7 DataOut A,B,C,D (Q0, Q1, Salidas de los flipQ2 flops. 4 CountDown Entrada de reloj para conteo descendente. 5 CountUp Entrada de reloj 11 12 13 14

Load

para conteo ascendente. Entrada de carga

Carry

paralela síncrona (activa en final L). de Salida de

Borrow

conteo ascendente (activa en final L). de Salida de

Clear

conteo descendente (activa Entradaen de L).reinicio maestro asíncrono (activa en H).