Informe Previo Laboratorio 7 2011

1

InformePrevioLaboratorio7

E.A.P. Ing. De Sistemas e Informatica

E.A.P

2

Informe Previo Laboratorio 7 2011

UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS

“Año del Centenario de Machu Picchu para el Mundo”

:Ingeniería de Sistemas e Informática

CICLO :

2011-Il

CURSO :Circuitos Digitales

TEMA :Informe Previo Laboratorio 7

APELLIDOS Y NOMBRES:

RETAMOZO CORDOVA, Jean Pierre Steve. . COD: 10200204

PROFESOR :Ing. Oscar Casimiro Pariasca

FECHA DE ENTREGA:

Jueves 3 de Noviembre 2011

HORA DE ENTREGA:

13:00 Horas

Informe Previo Laboratorio 7 2011

3

LABORATORIO DE CIRCUITOS DIGITALESLabora torio 7: Contadores

Informe Previo

I. OBJETIVO

Diseñar circuitos secuenciales autónomos (contadores) utilizando CI’sestándar.

ll. CUESTIONARIO PREVIO

1.- Describir el modo de operación del CI 74LS90, CI 74LS93 , CI74LS154 y del CI 74LS193.

CI74LS193

Dispositivo constituye un contador decimal asíncrono reversible con entrada

paralela, preparado para efectuar el conteo decimal en código binario BCD. Las

entradas y salidas son totalmente compatibles con dispositivos TTL, NMOS y

CMOS, con un ancho de operatividad de 4,5V a 5,5V.

CI 74LS93

El contador 7493 utilizan 4 flip-flops JK en modo de conmutación, como se muestra

en la siguiente figura cuenta 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.

Fig 1.1 74LS93

4

Informe Previo Laboratorio 7 2011

CI74LS154

Es un C.I. con cuatro líneas de entrada, 2^4=16 líneas de salida. Dos líneas de

habilitación. Sus salidas son activas a nivel bajo esto quiere decir que si sus

entradas está el numero 0011 la salida Q3 estará a nivel bajo y las demás serán

alto.

Fig 1.2 74L154

CI 74LS90

El 7490 es un contador de décadas BCD. Está construido a base de flip-flops o

latches.

Fig 1.2 74LS90

5

Informe Previo Laboratorio 7 2011

2.- ¿Qué significa el término módulo en relación a los contadores?

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 bis 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 combinacional (puerta NAND) cuyas entradas sean las salidas a 1

del contador, y añadir la salida del circuito a todas las entradas CLEAR de los

biestables.

Un contador MOD-k tiene k estados y estos se pueden implementar con n

biestables (Flip-Flop), existiende una relación entre k y n dada por

2^(n-1) <=K<= 2^(n).

3. ¿En qué se diferencia un contador síncrono de uno asíncrono?

Síncrono

Es aquel contador que va en un solo tiempo. Por ejemplo podemos poner a

los relojes digitales, su segundero es un contador síncrono ya que avanza

de segundo en segundo.

Asíncrono

es aquel contador que su tiempo va desacuerdo con el ritmo. Por ejemplo

en el primer tiempo puede durar 4 segundos y el segundo tiempo puede

durar 6 segundos y se puede ir así.

6

Informe Previo Laboratorio 7 2011

4. ¿Cuántos estados tiene un contador de módulo 14? ¿Cuál es el

mínimo número de flip-flops requerido para implementar este

contador?

Si tenemos un MOD-14, es decir un contador con 14 estados, cuenta desde 0 hasta

13, este requiere 4 FF, ya que sabemos que los estados son una potencia de 2.

Entonces procedemos con la siguiente aseveración.

23<14<24

Esto quiere decir que con 3 FF se tienen 8 estados mientras que con 4 FF se

obtienen 16 estados. Es evidente que los estados sobrantes se pierden.

5. Diseñar un contador de módulo 6 con el CI 74LS90. Determinar la

relación que hay entre las frecuencias de las señales en las salidas de

los flip-flop con la frecuencia de la señal de reloj.

Para conseguir este tipo de contador de bits, se utiliza una entrada de reset o

borrado la cual se activa inmediatamente después de la cuenta más alta que se

necesite, en este caso en la cuenta 110, colocando los flip-flops en 0 lógico. En la

figura 5.1 se muestra el esquema de un contador mod-6.

Fig 5.1 Esquema Logico contador

Este trabajo de activar las entradas de reset de cada flip-flop lo realiza una puerta

NAND la cual da un 0 lógico a las entradas de reset. Al recibir en las entradas de la

NAND los 1 lógicos de las salidas del FF2 y del FF3 colocando en 0 lógico todos los

flip-flops y así el contador comienza de nuevo a contar desde 000 hasta 101 o

inversamente si es de cuenta descendente.

7

Informe Previo Laboratorio 7 2011

C B A Cuenta decimal

0

0

0

0

1

1

0

0

1

1

0

0

0

1

0

1

0

1

0

1

2

3

4

5

1

1

1

1

0

1RESET

Tabla 5.1 Secuencia del contador mod-6

Fig 5.2 Diagrama de tiempos mod-6

El retardo que es causado en el pulso 6 cuando va del nivel ALTO a BAJO hasta

que FF2 y FF3 son puestos a 0 en el punto B del diagrama de tiempo, se le

denomina tiempo de propagación y éste depende del retardo de propagación del

flip-flop y de la puerta que se esté utilizando, este retardo de propagación en la

familia TTL es del orden de unos 30ns (nanosegundos). En las otras familias son

mayores.

6. Analizar el funcionamiento de los circuitos de la parte experimental.

Analizaremos entonces el Circuito Integrado 74LS93, usado en la experiencia.

Funcionamiento CI74LS93Si conectamos el circuito como un contador de 4 bits usando la entrada A y

conectando la salida Qa al terminal de entrada B. Las entradas R1 y R2 deben

estar a tierra, Los terminales 5 y 10 se conectan a la fuente de 5 V c.c. Los pulsos

se aplican a la entrada 14 (A). La salida Qa corresponde al bit menos significativo.

Se Observa que la frecuencia de reloj en la salida del primer FF es la mitad que la

8

Informe Previo Laboratorio 7 2011frecuencia de entrada del reloj. Cada FF subsiguiente reduce a la mitad la

9

Informe Previo Laboratorio 7 2011

frecuencia que recibe. El contador de 4 bits divide la frecuencia de entrada entre 16

en la salida Qd

Fig 6.1 74LS93

Conectamos el CI 74LS93 como contador BCD. La representación BCD emplea los números binarios del 0000 al 1001 para codificar los números decimales del 0 al 9.

Como ejemplo usamos un diagrama temporal de señales en las salidas del contador, considerando 10 ciclos de reloj.

Fig 6.2 Diagrama Temporal74LS93

10

Informe Previo Laboratorio 7 2011

lll. BIBLIOGRAFÍA

ladelec.comURL: h t t p : / / ladel e c. c o m/ t eori a / el e c t ron i c a -dig i t a l / 201 - c o n t a do r - de-ri z a d o- m odulo-6 Fecha de visita: Martes 1 de Noviembre del 2011

Scribd.comURL: http://es.scribd.com/doc/52654885/Aplicaciones-de-los-F-F-Contadores-asincronos-13328Fecha de visita: Martes 1 de Noviembre del 2011

uhu.es URL : h t t p : // w w w . u h u . e s / ad o ra c i o n . h e r m o s o /sist_digit/documen tos/Hoja_caract_CI.pdfFecha de visita: Lunes 31 de Octubre del 2011

Diseño Digital Principios y Practicas, Jhon F. Wakerly, Prentice Hall, 2001, Cap. 9, pág. 556-560.