LABORATORIO 9

Contador Johnson y Divisor de Frecuencias

1.- CAPACIDAD TERMINAL:

        ·        Identificar las aplicaciones de la Electrónica Digital.

      ·        Describir el funcionamiento de las unidades y dispositivos de almacenamiento de información.

      ·        Implementar circuitos de lógica combinacional y secuencial.

2.- COMPETENCIA ESPECÍFICA:

·         Implementación de circuitos temporizadores.

·         Implementación de circuitos generadores de clock.

·         Implementación de circuito contador utilizando temporizadores y generadores de clock.

3.- CONTENIDOS A TRATAR:

·         Circuitos Temporizadores

·         Circuitos Generadores de Clock.

·         Aplicaciones con contadores.

4.-MATERIALES:

• SOFTWARE LABSOFT DE ELO TRAIN (LUCAS NULLE):

• MALETÍN CON COMPONENTES NECESARIOS PARA EL LABORATORIO (FLIP FLOP´S):

• OSCILOSCOPIO:

• MULTÍMETRO:

  IV.          5.-MARCO TEÓRICO:

• EL CONTADOR JHONSON:

El contador Jhonson o contador conmutado en cola es una variación del contador en anillo que duplica el número de estados codificados, sin sacrificar su velocidad. Lo que si complica algo es la decodificación de estado.

• Tabla de estados y lógica de decodificación de un contador Johnson de 4 bits.

En consecuencia de lo expuesto, con "n"flip- flop´s, un contador Jhonson es capaz de codificar "2n" estados, y aunque la decodificación se complica, la velocidad de conteo es igual a la del contador en anillo.

• DIVISOR DE FRECUENCIA

Se dice divisor de frecuencia a un circuito electrónico que recibe en entrada una señal de una frecuencia determinada f y da una señal de salida de frecuencia f/n donde n es un número entero.

• CONTADORES ASÍNCRONOS Y SÍNCRONOS

Un divisor de frecuencia se comporta como un contador de impulsos; el contador es capaz de almacenar el número de impulsos recibidos en la entrada. Se dice módulo de un contador el número de configuraciones binarias que asume a partir de cero hasta el siguiente reinicio. La fórmula del módulo es la siguiente:

m = 2ⁿ

donde m es el módulo y n es el número de salidas del contador.

Se dice asíncrono un contador cuyas salidas cambiar uno tras otro sin sincronización. Dado el diagrama de un divisor para 8:

Si tomamos las salidas Q0, Q1, Q2, obtenemos un contador de 8 de tipo asíncrono. El clock, de hecho, no se puede utilizar para la sincronización, por que se utiliza como señal de entrada.

Hay, sin embargo, las limitaciones a la frecuencia de operación, debido a las características de los flip flop y a los tiempos de retardo, de hecho, puede ser que algunas combinaciones pueden ser omitidos. La condición que debe cumplirse es que la señal de conteo no exceda la frecuencia de trabajo del primer flip-flop, porque el trabajo posterior a frecuencias siempre reduce a la mitad.

El contador síncrono es capaz de ser sincronizado por los pulsos de reloj. Analizamos el siguiente esquema:

Es un 8. Siendo los flip-flop de tipo ellos conmutan a cada impulso de clock. La salida Q₀ conmuta en cada pulso de clock, como en el primer flip-flop las entradas J y K están conectadas al alto nivel. La salida Q₁ del segundo flip flop conmuta cada dos pulsos de clock, en consecuencia, para que las entradas de la puerta AND sean todos los dos a 1  hay que esperar 4 impulsos de clock. Cuando llegue, por lo tanto, los primeros 4 impulsos de clock el último flip flop conmuta y trae la salida Q₂ a 1; cuando es a 8 impulsos de clock Q₀= 1; Q₁ = 1; Q₂= 1; esto, sin embargo, causa la puesta a cero de las tres salidas en el instante siguiente contador síncrono de módulo.


6.-  DESARROLLO DE LAS ACTIVIDADES:

• Ejercicio con contador Jhonson de 4 bits: Mediante el contador Jhonson se transfiere a la entrada el valor de la salida invertido.

• Ejercicio con divisor par: Se observa por cada 8 ciclos de entrada se denota como un solo ciclo en la última salida.

• Ejercicios con divisor impar: Se observa por cada 7 ciclos de entrada se denota como un solo ciclo en la última salida.

7.- VIDEO DEMOSTRATIVO:

  

8.- OBSERVACIONES Y CONCLUSIONES:

• OBSERVACIONES:

-Se observó, que en un primer instante no todos los materiales requeridos se encontraban completos.

-Se observó, que al momento de realizar la implementación de nuestro circuito un error en la conexión provocó que no se llegue a lo que se quería hasta que se corrigió.

-Se observó, que en el software utilizado para el desarrollo de la sesión en el laboratorio se encontró una serie de preguntas las cuales reforzaron nuestro conocimiento acerca de lo que se estaba realizando.

-Se observó, que uno puede elegir la frecuencia con la cual se desarrollará las actividades del laboratorio que requieran de clock.

CONCLUSIONES:

-Se concluye que se logró la implementación de el circuito contador Jhonson de 4 bits en cada una de las tareas desarrolladas.

-Se concluye que un contador Jhonson es útil cuando se  requiere de una secuencia que cambie de forma automática un bit sometido previamente a un tiempo (clock).

-Se concluye además que un contador Jhonson tiene un número limitado de estados.

9.- BIBLIOGRAFÍA: 

·         Floyd, Thomas (2006) Fundamentos de sistemas digitales.  Madrid.: Pearson Educación (621.381/F59/2006) Disponible Base de Datos Pearson

·         Mandado, Enrique (1996) Sistemas electrónicos digitales.  México D.F.: Alfaomega. (621.381D/M22/1996)

·         Morris Mano, M. (1986) Lógica digital y diseño de computadoras.  México D.F.:  Prentice Hall (621.381D/M86L)

·         Tocci, Ronald (2007) Sistemas digitales: Principios y aplicaciones.  México D.F.: Pearson Educación. (621.381D/T65/2007) Disponible Base de Datos Pearson

- INTEGRANTES:

Mamani De la Cruz, Gustavo
Condori Ortiz, Daniel