Contador Anillo y Johnson

 

ELT – 2680

ELECTRONICA DIGITAL I

1 - 2019

UNIVERSIDAD TECNICA DE ORURO FACULTAD NACIONAL DE INGENIERIA INGENIERIA ELECTRICA E INGENIERIA ELECTRONICA CLASE Nro. ELT –  ELT  –  2680 “A” ELECTRONICA “A” ELECTRONICA DIGITAL I

CONTADORES  CONTADOR ANILLO Es un circuito formado por Flip Flops F lops tipo D, tal como se muestra en la figura 1, tiene la característica de que solo una de sus etapas de salida se encuentra en nivel lógico alto “1”, y el resto de las etapas a nivel lógico bajo “0”.  “0”.   El nivel lógico alto se va desplazando a cada uno de los Flip Flops

Figura 1. Circuito Contador Anillo

Secuencia del Contador Anillo  Anillo  1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 Ejemplo: Realizar el diseño de un semáforo con ayuda de los contadores Anillo que cumpla con la siguiente secuencia:

Verde Amarillo Amarill o Rojo

1 2 3

Segundos Segundos Segundos

Secuencia del Contador Anillo  Anillo  Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Q6 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1

V 1 0 0 0 0 0

Salidas  Salidas  A 0 1 1 0 0 0

R 0 0 0 1 1 1

 

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 =     =  +    =  +  +  

Circuito Contador Anillo del Ejemplo U2

U1 D

Q

D CLK

CLK

D

DTFF

U4 D

Q

CLK Q

Q DTFF

U3 Q

CLK Q

DTFF

U5 Q

D

D

CLK Q

DTFF

U6 Q

Q

CLK Q

Q

DTFF

DTFF

U1(CLK)

U16 OR

U14 U15 OR OR

Observación: Se requiere de un Flip Flop para cada ciclo

D1

D3

D2

VERDE

 AMARILLO

ROJO

R1

R2

R3

330

330

330

 

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CONTADOR JOHNSON Es un circuito formado por Flip Flops tipo D, tal como se muestra en la figura 2, en este contador la última etapa complementada es realimentada al primer Flip Flop, de modo que su secuencia es igual al código Johnson. Este contador tiene 2*n estados, donde donde “n” es el número de Flip flops que se utilizan

Figura 2. Circuito Contador Johnson Secuencia del Contador Johnson 0 0 0 1 1 1 0 0

0 1 1 1 0

0 0 1 1 1

Ejemplo: Realizar el diseño de un semáforo con ayuda de los contadores Johnson que cumpla con la siguiente secuencia:

Verde Amarillo Amarill o Rojo

N° 0 1 2 3 4 5

1 2 3

Segundos Segundos Segundos

Secuencia del Contador Johnson  Johnson  Q2 Q3 Q4 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 1 1 0 1 1 0 0 1

Salidas Salidas   V 1 0 0 0 0 0

A 0 1 1 0 0 0

R 0 0 0 1 1 1

En el caso del contador Johnson, las salidas dependen de las combinaciones de las entradas, por lo cual se hace uso de las técnicas ya conocidas de simplificación de funciones booleanas, como ser: algebra de Boole, Mapas de Karnaugh y Quine-McCluskey.

 

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En este caso utilizaremos los mapas de Karnaugh. Q2  Q3 Q2 0 0

Q1 0

0 1

0

1

1

1 1

5

1 0

4

X

X

3

2

Como se observa, la numeración de los cubículos del Mapa K depende de las combinaciones de la secuencia del contador Johnson, ya que no existen las secuencias 6 y 7, estas se llenan con Don’t Don’t Cares.  Cares.  Q2 Q3 00

Q1 0

01

11

1

10

X X

1

 =̅  ∗̅ 

Q2 Q3 00

Q1

01

11

X

0

1

10

1

X

1

  =  ∗̅ 

Q2 Q3 00

01

11

10

0

1

1

X

1

X

1

Q1

 =  

 

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Circuito Contador Johnson del Ejemplo

U9 D

U10 Q

CLK

D

D

CLK Q

DTFF

U11 Q

Q

CLK Q

Q

DTFF

DTFF

U9(CLK)

U7

U8

 AND

 AND

D4

D6

D5

VERDE

 AMARILLO

ROJO

R4 330

R5 330

R6 330