Contador (ascendente - descendente)

Nombre de la práctica:
Configuración de un contador ascendente - descendente de 4 bits carga paralela
Objetivo:
Conocer el funcionamiento y el armado de un contador ascendente y descendente binario de 4 bits con carga paralela , realizados con flip-flops JK en CI.
Material, equipo y herramienta:

• 2 integrados 74LS76 (flip-flop JK)
• Integrado 74LS00 (compuerta NAND)
• Fuente de CD de 5 a 9 volts
• Proto
• Alambre telefonico
• Leds (varios)
• Resistencia (varios valores)
• 6 Caimanes
• Pinzas de punta y corte
• Bata

Introducción:
Contador asincrónico con FF tipo T (implementado con Flip-flop JK) Contador asincrónico con FlipFlop tipo T. (implementado con FlipFlop JK) Para comprender bien lo que sigue, es conveniente ver primero el funcionamiento de un flip-flop tipo T. En el siguiente gráfico un FF JK está cableado como FF tipo T (tienen las dos entradas unidas). Se puede ver que con esta configuración que las entradas J y K del flip-flop JK siempre tendrán el mismo valor, lo que causa que cuando aparezca el siguiente de cambio, este será al estado opuesto (ver tabla de verdad del flip-flop JK cuando las entradas J y K están ambas en "0" o en "1"). El gráfico y funcionamiento del FF tipo T es el siguiente:
Ver que se utiliza un flip-flop JK que se dispara por el borde o flanco descendente

Contador asincrónico ascendente con flip-flop tipo T (implementado con flip-flop JK)

Un contador asincrónico es un arreglo de FF conectados en cascada. En este caso la señal de reloj se aplica sólo al primer FF. Los siguientes entradas de reloj (en los otros FF) se alimentan de la salida Q del FF anterior.

Este es el motivo por el cual este arreglo se llama asincrónico, pues no todos los FF tienen la misma señal de reloj y no todos responden instantáneamente a los cambios de este. (ver gráfico). Al estar todas las entradas de reloj (menos la del primer FF) conectadas a la salida Q del FF anterior, este contador está configurado como contador ascendente.

La idea de este tipo de contador es "contar" la cantidad de pulsos del reloj que se aplica al primer FF. Dependiendo de la cantidad de FF que se pongan en cascada, será la máxima cuanta a la que se pueda llegar. Si se tienen 2 FF, la cuenta sólo llegará hasta 4 y se le llama un contador módulo 4, si se tienen 3 la cuanta será hasta 8 y se le llama contador módulo 8, si se tienen 4, la cuenta será hasta 16 y se le llama contador módulo 16, etc.

Una vez completada la cuanta máxima se regresa nuevamente a empezar desde cero.

Analizando en diagrama temporal se puede ver con facilidad que este es un contador ascendente.

Contador asincrónico descendente con flip-flop tipo T (implementado con flip-flop JK)

Si en vez de conectar la salida Q a las entradas de reloj de todos los FF después del primero, se conecta a la salida Q, el resultado será un contador descendente, ver el gráfico del arreglo de FFs.

Detención del contador en una cuenta deseada Estos contadores tienen definida por el número de FF que tienen, una cuanta máxima. Qué sucede cuando se desea llegar a una cuenta menor a ésta?.Si por ejemplo utilizo 3 FFs, el número de cuentas máxima será 8 (0,1,2,3,4,5,6,7). Ahora se desea que solamente haga 5 cuentas (0,1,2,3,4).
Para que ésto suceda se tiene que detectar cuando a la salida de los FFs esté el número 5 (que ya es la cuenta 6) y con ésto enviar al primer FF una señal para que se pongan en "1". De esta manera la cuenta será 0,1,2,3,4 y se detendrá, pues el primer FF se queda bloqueado con salida = "1".

En este caso se implementaría una compuerta NAND que utilice como entradas, las salidas de los FF del contador, que combinadas den un "0" a su salida y así activar la entrada de SET del primer flip-flop JK.

http://www.unicrom.com/dig_contador_FF_JK_T.asp