Contadores Síncronos

CONTADORES SíNCRONOS

Contadores síncronos (PARALELOS) 

El problema que se encuentra en los contadores de rizo es ocasionado por los retrasos acumulados en la propagación de los FF; dicho de otra manera, no todos lo FF cambian de estado simultáneamente en sincronía con los pulsos de entrada

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Estas limitaciones pueden superarse con el uso de contadores síncronos o paralelos, en los que todos los FF se disparan en forma simultanea (en paralelo) por medio de los pulsos de reloj. Ya que los pulsos de entrada se aplican a todos los FF, debe utilizarse algún medio para controlar cuando un FF se dispare o permanezca inalterado por un pulso de reloj

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Diagrama de contador síncrono

Diagrama de contador Asíncrono

Diseño de un contador síncrono: 

Dibujar el diagrama de estados. Se representa en él la forma simbólica del funcionamiento del sistema, representando los estados que deseamos y las transiciones precisas.

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Realizar la tabla simbólica de transiciones. Es otra forma de representar el anterior diagrama de estados, y está compuesta por dos columnas, la de estado actual (estado en el que se encuentra el sistema) y estado futuro (el estado que pretendemos que evolucione el sistema).

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Realizar la tabla de codificación de estados. Se trata de codificarlo en binario, el número de biestables del sistema depende del número de estados del mismo. Por ejemplo, si queremos un contador de 8 estados (módulo 8) siguiendo la relación N=2^n; n=log(2)N, serían necesarios 3 biestables para codificar los estados del contador. 7(10)=111(2) son tres bits, por lo tanto necesitamos 3 biestables. Pasamos a binario tanto el estado actual como el estado futuro y cada bit de salida es una salida de un biestable.

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Crear una tabla de transiciones codificada. Tiene dos columnas al igual que la tabla simbólica de transiciones, pero ya codificada en binario. El estado actual representa el valor de la salida de los biestables (salida Q) y el estado futuro representa el valor de la salida que deben tomar Q en el siguiente flanco activo, denominándose Q+.

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Realización de las tablas de excitación. Para conseguir que un biestable pase de un estado actual a un estado futuro, es preciso aplicarle la excitación conveniente a sus entradas. Para ello se aplican tablas de excitación, que son las tablas de verdad de los biestables pero vistas a la inversa, es decir, la entrada en función de la salida. Como ejemplo ponemos la tabla de excitación de los biestables J−K y D.

FLIP − FLOP J − K

Q 0 0 1 1

Q+ 0 1 0 1

J 0 1 X X

FLIP − FLOP D

K X X 1 0

Q 0 0 1 1

Q+ 0 1 0 1

D 0 1 0 1

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Obtención del circuito combinacional necesario, simplificación e implementación. Una vez obtenida la tabla de excitación del contador síncrono, el problema se reduce al obtener las funciones de las excitaciones, utilizando para ello Karnaugh. Una vez obtenidas las funciones, se puede implementar el circuito, conectado las salidas Q a las entradas de los siguientes biestables a través del combinacional