Contador BCD síncrono PDF

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Summary

Son practicas que se desarrollaron mediante el programa de VIVADO, de acuerdo a lo que se vio en clases, la practica contiene tanto parte teorica como practica....

Description

Diseño Digital

Clave: LRT2022

Sección: 11 Práctica 11

Contador BCD síncrono

Integrantes:

Daniela Tecpoyotl López ID: 168701

Belén Abigail Alejandre Carrasco ID: 168374

Objetivo: Lo que se pretende en esta práctica es analizar con detenimiento el funcionamiento de un contador BDC síncrono de un dígito, mediante la simulación que será creada en el programa Vivado. Además de diseñar y poder describir de manera correcta un contador BDC síncrono de un dígito utilizando el Flip Flop FDCE, de acuerdo a los programas utilizados como Multisim y así poder emplear nuevos conocimientos. Resumen: En esta práctica se pretende poder analizar no solo teóricamente sino también con práctica cuál es el funcionamiento de un contador BDC síncrono de un dígito, mediante la simulación que será creada en el programa Vivado, contando con el diseño del circuito en el programa de Multisim que en anteriores prácticas ha sido utilizado, que como sabemos los contadores síncronos se diferencian de los asíncronos en que la señal de reloj va a ser común a todos los biestables, lo que va a motivar que todos los cambios se produzcan a la vez, además de que se seguirá implementando un Flip Flop, el cual ya se ha trabajado en anteriores prácticas, esto servirá para recordar que un Flip Flop es un elemento básico de una memoria que cambia por un cambio momentáneo de sus entradas llamado (Trigger). Es un multivibrador capaz de permanecer en uno de dos estados posibles durante un tiempo indefinido en ausencia de perturbaciones. Esta característica es ampliamente utilizada en electrónica digital para memorizar información. El paso de un estado a otro se realiza variando sus entradas. Existen diferentes tipos de Flip Flop dependiendo del que se pida lo utilizaremos. Introducción: El "Flip-flop" es el nombre común que se le da a los dispositivos de dos estados, que sirven como memoria básica para las operaciones de lógica secuencial. Los Flip-flops son ampliamente usados para el almacenamiento y transferencia de datos

digitales y se usan normalmente en unidades llamadas "registros", para el almacenamiento de datos numéricos binarios. (Sanchez, pp.130) Los flip-flop se clasifican según las entradas que poseen, pudiendo ser:

● Síncronos: Poseen entradas de control, pero además tienen incluido un sistema de reloj o algún tipo de mecanismo o dispositivo para rotar los estados o temporizar. ● Asíncronos: Este tipo de biestable solo posee entradas de control.

Los contadores síncronos son más fáciles de diseñar que los contadores asíncronos, estos son llamados así porque la entrada de reloj de los flip-flops se sincronizan todos al mismo tiempo con la misma señal del reloj, debido a este pulso de reloj común, todos los estados de salida cambian o cambian simultáneamente. (Pozarro, pp.175) Un contador BCD es un tipo especial de contador digital que puede contar hasta diez en la aplicación de una señal de reloj, los flip flops tipo T se pueden usar como contadores individuales de división por dos. Si conectamos varios flip-flops de alternancia en una cadena en serie, podemos producir un contador digital que almacena o muestra el número de veces que se ha producido una secuencia de conteo en particular. (Pozarro, pp.176)

Con el contador síncrono , la señal del reloj externo se conecta a la entrada del reloj de CADA flip-flop individual dentro del contador, de modo que todos los flipflops se sincronizan simultáneamente (en paralelo) al mismo tiempo, dando un tiempo fijo relación. En otras palabras, los cambios en la salida se producen en "sincronización" con la señal del reloj. (Pozarro, pp.176) Un contador de décadas tiene cuatro flip-flops y 16 estados potenciales, de los cuales solo se usan 10 y si conectamos una serie de contadores juntos podríamos contar hasta 100 o 1,000 o hasta el número de recuento final que escojamos. (Pozarro, pp.176)

Un contador de décadas cuenta en una secuencia de diez y luego vuelve a cero después del conteo de nueve. Obviamente, para contar hasta un valor binario de nueve, el contador debe tener al menos cuatro flip-flops dentro de su cadena para representar cada dígito decimal como se muestra. (Pozarro, pp.177) Análisis teórico:

Diagrama de estado del contador BCD

El número total de conteos que un contador puede contar también se denomina MODULUS . Un contador que vuelve a cero después de n cuenta se llama contador modulo-n. Este tipo de contador que se restablece después de diez conteos con una secuencia de conteo de división por 10 desde 0000 binario ("0" decimal) hasta 1001 ("9" decimal) se denomina "binario -coded-decimal counter ”o BCD Counter para abreviar y un contador MOD-10 se puede construir utilizando un mínimo de cuatro flip-flops de palanca. El contador MOD-10 se puede construir utilizando un mínimo de cuatro flip-flops de palanca.

Incluir el análisis realizado a los circuitos simulados. Procedimiento: El circuito se hizo en Multisim y quedó de la siguiente forma:

Lo primero que se hizo fue crear la biblioteca en Vivado , el cual nos quedo de la siguiente manera:

De acuerdo a lo que se hizo en Vivado, nos sale lo siguiente:

Después la simulación se pasó a binario y quedó de la siguiente manera:

Resultados esperados:

Q(t)

Q(t+1)

Q3

Q2

Q1

Q0

D3

D2

D1

D0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

0

0

1

0

0

1

0

0

0

1

1

0

0

1

1

0

0

1

1

0

1

0

0

0

1

0

0

0

1

0

1

0

1

0

1

0

1

1

0

0

1

1

0

0

1

1

1

0

1

1

1

1

0

0

0

1

0

0

0

1

0

0

1

1

0

0

1

0

0

0

0

Para D0 Q3,Q2\Q1,Q0

00

01

11

10

00

1

0

0

1

01

1

0

0

1

11

X

X

X

X

10

1

0

X

X

Q0t+1=D0 Q0’ Para D1

Q3,Q2\Q1,Q0

00

01

11

10

00

0

1

0

1

01

0

1

0

1

11

X

X

X

X

10

0

0

X

X

Q1+t=D1 Q3’Q1’Q0 + Q3’Q1Q0’ Para D2 Q3,Q2\Q1,Q0

00

01

11

10

00

0

0

1

0

01

.1

1

0

1

11

.X

X

X

X

10

0

0

X

X

Q2t+1= D2 = Q2’Q1Q0 + Q2Q1’ + Q2Q0’ Para D3 Q3,Q2\Q1,Q0

00

01

11

10

00

0

0

0

0

01

0

0

1

0

11

X

X

X

X

10

1

0

X

X

Q3t+1= D3 = Q2Q1Q0 +Q3Q0’

Conclusiones:

Hemos visto que un contador BCD es un dispositivo que atraviesa una secuencia de diez estados cuando se cronometra y vuelve a 0 después del conteo de 9. Puede requerirse una circuitería adecuada para generar los impulsos eléctricos para cada evento a contar, ya que estos eventos pueden ocurrir en intervalos de tiempo discretos o pueden ser completamente aleatorios. En muchos circuitos electrónicos y aplicaciones digitales, los contadores digitales se implementan utilizando flip-flops T o con cualquier otro tipo que se pueda conectar para brindar la función de conmutación requerida, o con el uso de circuitos integrados de conteo dedicados, como el 74LS90. Además, en esta práctica se lograron los objetivos para realizar lo requerido, adquiriendo nuevos conocimientos y recordando lo que se ha venido aprendiendo durante el curso, además de seguir trabajando con los programas como Vivado y Multisim.

Referencia: [1] Pizarro, J. (2003). Electrónica digital [Libro electrónico, Pdf] http://ficus.pntic.mec.es/jpip0006/digital/descargas/contadores%20sincronos.pdf [2] Sanchez, F. (2001), Diseño digital [Libro electrónico, Pdf]

Calificación: 9.0. Evidecia Daniela Tecpoyotl López ID: 168701

Evidencia Belen Abigail Alejandre Carrasco 168374...