Contador controlado síncrono

En este artículo, discutiremos la descripción general del contador controlado síncrono y discutiremos su diagrama de circuito, tabla de excitación del circuito, diagrama de tiempo en detalle. Discutámoslo uno por uno.

Descripción general:
los flip-flops de palanca o tipo D se pueden usar para hacer contadores síncronos, y es más fácil de diseñar que los contadores asíncronos. Debido a que la entrada de reloj de los flip-flops están todos cronometrados juntos y con la misma señal de reloj al mismo tiempo, es por eso que se denominan contadores síncronos. También se llama contadores paralelos ya que el reloj se alimenta en paralelo a todos los flip-flops.

Requisito previo : 
diseño para el contador síncrono y los siguientes requisitos previos de la siguiente manera.

• En este tipo de entrada de control de modo de contador se aplica.
• La entrada de control de modo se decide qué secuencia es seguida por un contador.
• El procedimiento para el diseño es el mismo que para el diseño de contador síncrono.
• Se puede utilizar cualquier tipo de FF para dicho diseño.

Ejemplo: 
considere un contador que puede contar mod 4 o mod 8 se decide mediante la entrada de control de modo (digamos S). Si S= 0, entonces funcionará como contador mod 4, si S=1 realizará un conteo regresivo. 

• Para el diseño de este tipo de contador 2 ³ = 8 (porque se requieren 3 bits para contar hasta 7), es decir, se requieren tres FF. Aquí se utiliza T FF. El diagrama de estado se muestra en la siguiente imagen.

• En esto, si el estado del contador está por debajo de 011, el valor de S puede ser 0 o 1 porque en mod -4 o mod 8 la secuencia de conteo hasta 011 es la misma en ambos la situación es la misma. Entonces el valor de S puede ser 0 o 1. La transición de 011 a 000 ocurre si S= 0 y el contador se reinicia. La transición de 011 a 100 tiene lugar si S= 1. Después de eso, el valor de S puede ser 0 o 1 hasta que surge el estado 000.

Tabla de excitación del circuito:
Muestra el estado actual del FF y el siguiente estado después del pulso de reloj aplicado y el valor de entrada. Aquí se utiliza T FF. Entonces, el valor de la entrada T (alternar) de FF es 1 solo si el valor de salida de estado correspondiente cambió de 0 a 1 o de 1 a 0. De lo contrario, permanece igual. La siguiente tabla está de acuerdo con la secuencia de conteo requerida.

Q  - means Present state 
Q* - means next state.

Aquí estamos descubriendo la expresión booleana mínima para la variable de entrada para 3 flip flops usando el mapa K.  

Diagrama de circuito:
aquí se implementa el circuito para las expresiones que ya tenemos. La secuencia de salida del circuito es la misma que se muestra en el diagrama de estado.

Diagrama de tiempo:
La secuencia de los contadores se puede verificar a partir del diagrama de tiempo. Si el contador se restablece y la entrada de control S es 0, seguirá la secuencia de mod– 4, es decir, contará 000, 001, 010, 011 y se repetirá. Si el contador se pone a cero y la entrada de control S es 1, el contador contará la secuencia 000, 001, 010, 011, 100, 101, 110, 111 y se repetirá.

Caso-1 : 
Cuando S= 0, después del pulso de reloj disparado por el flanco 4-ve.

• Cuando Q ₂ = 0, Q ₁ = 1, Q ₀ = 1 y S = 0, es decir, el estado de 3 FF después del pulso de reloj de 3er flanco -ve.
• Póngalos en la expresión T2 = Q ₂ Q ₁ Q ₀ + SQ ₁ Q ₀ = 0+0 = 0, luego, después del pulso de reloj activado por el flanco 4-ve, FF 3 reserva su estado, es decir, Q ₂ = 0
• T ₁ = Q ₀ = 1, por lo tanto, FF 2 alterna su estado de salida, es decir, Q1 se convierte en 0
• T ₀ = 1, por lo tanto, FF 1 alterna su estado de salida, es decir, Q ₀ se convierte en 0
• Q ₂ Q ₁ Q ₀ se convierte después del 4º reloj negativo 0 0 0 cuyo equivalente decimal es 0
• Entonces, la transición de 110 a 000 (reinicio) tiene lugar después del flanco 4th -Ve.

Caso-2 : 
cuando S = 1, después del pulso de reloj disparado por borde 4th -ve.

• Cuando Q ₂ = 0, Q ₁ = 1, Q ₀ = 1 y S = 1, es decir, el estado de 3 FF después del pulso de reloj de 3er flanco -ve.
• Póngalos en la expresión T2 = Q ₂ Q ₁ Q ₀ + SQ ₁ Q ₀ = 0+1= 1, luego en el pulso de reloj del flanco 4 -ve FF 3 reserva su estado de salida, es decir, Q ₂ se convierte en 1.
• T ₁ = Q ₀ = 1, por lo tanto, FF 2 alterna su estado de salida, es decir, Q ₁ se convierte en 0
• T ₀ = 1, por lo tanto, FF 1 alterna su estado de salida, es decir, Q ₀ se convierte en 0
• Q ₂ Q ₁ Q ₀ se convierte en el cuarto reloj negativo 1 0 0 cuyo equivalente decimal es 4

Explicación : 
aquí, la activación de flanco -Ve se usa para alternar.

• Como T1= Q ₀ . Por lo tanto, el estado de salida de FF 1 cambiará solo cuando haya un flanco descendente (es decir, se usa un reloj disparado por flanco -ve) y Q ₀ = 1, luego se alternará y el estado de salida de T1 cambiará.
• Como T2 = Q ₁ Q ₀ S+ Q ₂ Q ₁ Q ₀ . Si S = 0, el estado de salida de FF 2 cambiará solo cuando Q ₂ Q ₁ Q ₀ resulte en 1 y también haya un flanco descendente; de ​​lo contrario, se conservará el estado.
• Si S= 1, T2 = Q ₁ Q ₀ + Q ₂ Q ₁ Q ₀ , por lo tanto, el estado de salida de FF 3 cambiará cuando el resultado Q ₁ Q ₀ sea 1 o Q ₂ Q ₁ Q ₀ resulte 1 y haya un flanco descendente del reloj .
• Por lo tanto, en cada pulso de reloj de borde -Ve, el estado de salida cambia.