- ¿Qué es un contador?
- ¿Qué es asincrónico?
- Contador asincrónico
- Contador truncado asíncrono y contador de décadas
- Diagrama de tiempo del contador de décadas asincrónico y su tabla de verdad
- Creación del contador asincrónico, el ejemplo y la usabilidad
- Divisores de frecuencia
- Ventajas y desventajas del contador asincrónico
¿Qué es un contador?
Un contador es un dispositivo que puede contar cualquier evento en particular sobre la base de cuántas veces ocurrieron los eventos en particular. En un sistema lógico digital o en computadoras, este contador puede contar y almacenar el número de veces que ha ocurrido un evento o proceso en particular, dependiendo de una señal de reloj. El tipo más común de contador es el circuito lógico digital secuencial con una sola entrada de reloj y múltiples salidas. Las salidas representan números decimales codificados en binario o binario. Cada pulso de reloj aumenta o disminuye el número.
¿Qué es asincrónico?
Asincrónico significa ausencia de sincronización. Algo que no existe u ocurre al mismo tiempo. En el flujo de computación o telecomunicaciones, Asynchronous significa controlar la sincronización de la operación enviando un pulso solo cuando se completa la operación anterior en lugar de enviarlo a intervalos regulares.
Contador asincrónico
Ahora entendemos qué es contador y cuál es el significado de la palabra asincrónico . Un contador asíncrono puede contar utilizando la entrada de reloj asíncrono. Los contadores se pueden hacer fácilmente usando chanclas. Como el recuento depende de la señal de reloj, en el caso de un contador asíncrono, los bits de estado cambiantes se proporcionan como señal de reloj a los siguientes flip-flops. Esos flip-flops están conectados en serie entre sí, y el pulso del reloj fluye a través del contador. Debido al pulso del reloj de ondulación, a menudo se le llama contador de ondulación. Un contador asíncrono puede contar 2 n - 1 posibles estados de conteo.
Contador truncado asíncrono y contador de décadas
Como hay un número de salida máximo para contadores asíncronos como MOD-16 con una resolución de 4 bits, también hay posibilidades de usar un contador asíncrono básico en una configuración en la que el estado de conteo será menor que su número de salida máximo. Los contadores de módulo o MOD son uno de esos tipos de contadores. La configuración se realiza de tal manera que el contador se pone a cero en un valor preconfigurado y tiene secuencias truncadas.
Por lo tanto, si un contador con el número específico de resoluciones (resolución de n bits) hasta se llama contador de secuencia completa y, por otro lado, si se cuenta menos que el número máximo, se llama como contador truncado.
Para obtener la ventaja de las entradas asíncronas en el flipflop, el contador truncado asíncrono se puede utilizar con lógica combinacional.
El contador asíncrono de módulo 16 se puede modificar utilizando puertas lógicas adicionales y se puede utilizar de manera que la salida dé una salida de contador de una década (dividida por 10), que es útil para contar números decimales estándar o en circuitos aritméticos. Este tipo de contadores se denominan contadores de décadas.
Los contadores de décadas deben restablecerse a cero cuando la salida alcanza un valor decimal de 10.
Si contamos 0-9 (10 pasos) el número binario será -
| Recuento de números | Número binario | Valor decimal |
| 0 | 0000 | 0 |
| 1 | 0001 | 1 |
| 2 | 0010 | 2 |
| 3 | 0011 | 3 |
| 4 | 0100 | 4 |
| 5 | 0101 | 5 |
| 6 | 0110 | 6 |
| 7 | 0111 | 7 |
| 8 | 1000 | 8 |
| 9 | 1001 | 9 |
Entonces, cuando la salida llega a 1001 (BCD = 9), el contador debe reiniciarse. Para reiniciar el contador, necesitamos retroalimentar esta condición a la entrada de reinicio. El contador que cuenta de 0000 (BCD = 0) a 1001 (BCD = 9), se conoce como BCD o contador decimal codificado en binario.
Diagrama de tiempo del contador de décadas asincrónico y su tabla de verdad
En la imagen de arriba, un contador asíncrono básico usado como configuración de contador de décadas usando 4 flip-flops JK y una puerta NAND 74LS10D. El contador asíncrono cuenta hacia arriba en cada pulso de reloj comenzando desde 0000 (BCD = 0) hasta 1001 (BCD = 9). Cada salida de flip-flop JK proporciona un dígito binario, y la salida binaria se alimenta al siguiente flip-flop subsiguiente como entrada de reloj. En la salida final 1001, que es 9 en decimal, la salida D que es el bit más significativo y la salida A que es un bit menos significativo, ambas están en Lógica 1. Estas dos salidas están conectadas a través de la entrada 74LS10D. Cuando se recibe el siguiente pulso de reloj, la salida del 74LS10D revierte el estado de Lógica alta o 1 a Lógica baja o 0.
En tal situación, cuando el 74LS10D cambia la salida, los flip-flops 74LS73 JK se reiniciarán cuando la salida de la puerta NAND esté conectada a través de la entrada 74LS73 CLEAR. Cuando los flip-flops se reiniciaron, la salida de D a A se convirtió en 0000 y la salida de la puerta NAND se reinició a la lógica 1. Con tal configuración, el circuito superior que se muestra en la imagen se convirtió en Módulo-10 o un contador de décadas.
La tabla de Verdad del contador de Década se muestra en la siguiente tabla-
| Pulso de reloj | Valor decimal | Salida - D | Salida - C | Salida - B | Salida - A |
| 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 2 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 |
| 3 | 2 | 0 | 0 | 1 | 0 |
| 4 | 3 | 0 | 0 | 1 | 1 |
| 5 | 4 | 0 | 1 | 0 | 0 |
| 6 | 5 | 0 | 1 | 0 | 1 |
| 7 | 6 | 0 | 1 | 1 | 0 |
| 8 | 7 | 0 | 1 | 1 | 1 |
| 9 | 8 | 1 | 0 | 0 | 0 |
| 10 | 9 | 1 | 0 | 0 | 1 |
| 11 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
La siguiente imagen muestra el diagrama de tiempo y el estado de las 4 salidas en la señal del reloj. El pulso de reinicio también se muestra en el diagrama.
Creación del contador asincrónico, el ejemplo y la usabilidad
Podemos modificar el ciclo de conteo para el contador asíncrono usando el método que se usa para truncar la salida del contador. Para otros ciclos de conteo, podemos cambiar la conexión de entrada a través de la puerta NAND o agregar otra configuración de puertas lógicas.
Como comentamos antes, el módulo máximo que se puede implementar con n números de flip-flops es 2 n. Para ello, si queremos diseñar un contador asíncrono truncado, debemos encontrar la potencia más baja de dos, que es mayor o igual a nuestro módulo deseado.
Por ejemplo, si queremos contar de 0 a 56 o mod - 57 y repetir desde 0, el mayor número de flip-flops requeridos es n = 6, lo que dará un módulo máximo de 64. Si elegimos un menor número de flip-flops, el El módulo no será suficiente para contar los números del 0 al 56. Si elegimos n = 5, la MOD máxima será = 32, que es insuficiente para el conteo.
Podemos conectar en cascada dos o más contadores de ondulación de 4 bits y configurar cada individuo como formaciones “ dividido por 16” o “ dividido por 8” para obtener MOD-128 o más contadores especificados.
En el segmento 74LS, 7493 IC podría configurarse de tal manera, como si configuramos 7493 como un contador " dividido por 16 " y conectamos en cascada otros 7493 chipsets como un contador " dividido por 8 ", obtendremos una frecuencia de " división por 128" divisor.
Otros circuitos integrados, como el 74LS90, ofrecen un divisor o contador de ondulación programable que se puede configurar como división por 2, división por 3 o división por 5 u otras combinaciones también.
Por otro lado, 74LS390 es otra opción flexible que se puede utilizar para grandes divisiones entre un número de 2 a 50,100 y otras combinaciones también.
Divisores de frecuencia
Uno de los mejores usos del contador asíncrono es utilizarlo como divisor de frecuencia. Podemos reducir la frecuencia de reloj alta a un valor estable y utilizable mucho más bajo que el reloj de alta frecuencia real. Esto es muy útil en el caso de la electrónica digital, aplicaciones relacionadas con la sincronización, relojes digitales, generadores de fuente de interrupción.
Suponga que estamos usando el IC temporizador NE555 clásico, que es un multivibrador monoestable / astable, que funciona a 260 kilohercios y la estabilidad es de +/- 2%. Podemos agregar fácilmente un contador de ondulación de 18 bits “ Dividido por 2” y obtener una salida estable de 1 Hz que se puede usar para generar 1 segundo de retraso o 1 segundo de pulso, lo que es útil para relojes digitales.
Este es un circuito simple para producir una frecuencia o sincronización estable a partir de una fuente inestable dividiendo la frecuencia usando un contador de ondulación. Los osciladores de cristal más precisos pueden producir una alta frecuencia precisa además de los generadores de señal.
Ventajas y desventajas del contador asincrónico
Los contadores asíncronos se pueden construir fácilmente usando flip-flops tipo D. Se pueden implementar usando un circuito contador " dividir por n ", que ofrece mucha más flexibilidad en aplicaciones relacionadas con un rango de conteo más grande, y el contador truncado puede producir cualquier conteo de número de módulo.
Pero, a pesar de esas características, el contador asíncrono ofrece algunas limitaciones y desventajas.
Mientras se usa el contador asíncrono, se requieren flip-flops de salida de resincronización adicionales para resincronizar los flip-flops. Además, para el recuento de secuencias truncado, cuando no es igual a, se necesita una lógica de retroalimentación adicional.
Al contar una gran cantidad de bits, debido al sistema de cadena, el retardo de propagación por etapas sucesivas se volvió demasiado grande, lo que es muy difícil de eliminar. En tal situación, los contadores síncronos son más rápidos y confiables. También hay errores de conteo en el contador asíncrono cuando se aplican frecuencias de reloj altas a través de él.