Contador descendente asíncrono

Contador:
Los contadores se utilizan para contar los pulsos del reloj. Los pulsos de reloj se producen a intervalos regulares. Se utilizan para medir el tiempo y la frecuencia. También podemos decir que los contadores son circuitos secuenciales que cambian sus estados predefinidos con la ayuda de pulsos de reloj. Están construidos con flip flops y puertas lógicas.

Son de dos tipos –

1. Contador asíncrono
2. Contador síncrono

En el contador asíncrono, se proporciona un pulso de reloj externo solo para el primer biestable, luego la salida del primer FF actúa como un pulso de reloj para el segundo FF y así sucesivamente. En el caso de los FF síncronos, todos los biestables se activan simultáneamente mediante un pulso de reloj externo.
Consulte esto para comprender cómo funciona un contador asíncrono.

Contador descendente asíncrono de 3 bits:

• Para el contador de 3 bits, necesitamos 3 flip flops y podemos generar 2 ³ = 8 estados y contar (111 110 … 000).
• Podemos generar estados de conteo regresivo en un contador regresivo asíncrono de dos maneras.

Método 1:
en esta implementación, el pulso de reloj (del 50 % del ciclo de trabajo) se proporciona solo al primer FF. Posteriormente, la salida del primer FF se alimenta como un reloj al segundo FF y la salida del segundo FF se alimenta como el reloj del tercer FF. Pero la salida complementada se toma de cada FF (es decir, igual que el contador ascendente pero los estados de salida se complementan). Aquí Q _A es LSB y Q _C es MSB.

tabla de estado –

Método 2:
en esta implementación, el pulso de reloj se da solo al primer FF. Posteriormente, la salida complementada del primer FF (Q’A ₎ se envía como un reloj al segundo FF y la salida complementada (es decir, Q’B ₎ del segundo FF se envía como un reloj al tercer FF. Pero la salida (Q) se toma de cada FF.

Por ambas implementaciones, podemos adquirir los mismos estados de conteo.

Diagrama de tiempo:
el funcionamiento del contador se puede entender fácilmente mediante los diagramas de tiempo.

Explicación –

• Aquí se usa el pulso de reloj de flanco -ve (es decir, la transición de estado del contador puede ocurrir solo en el flanco descendente del pulso de reloj), por lo tanto, se producirá una alternancia.
• Todos los estados del contador son generados por la división de frecuencia.
• Inicialmente Q _A = 0 Q _B = 0 y Q _C = 0.

primer circuito –

• El pulso de reloj de flanco -ve se proporciona al primer contador. Por lo tanto, el estado de salida del primer contador (es decir, Q _A ) cambiará en cada flanco descendente del pulso de reloj.
• Como Q _A se alimenta como un reloj al segundo FF, por lo tanto, el estado de salida (es decir, Q _B ) cambiará en cada flanco descendente de Q _A .
• De la misma manera, Q _B actúa como reloj para el tercer FF, por lo tanto, el estado de salida (Q _C ) del tercer FF se alternará para cada flanco descendente de Q _B .
• Como sabemos, este es el funcionamiento del contador ARRIBA, pero aquí la salida se toma como en forma complementada (es decir, Q’ _C Q’ _B Q’ _A ), por lo tanto, obtenemos las salidas complementadas (es decir, contando de 111 a 000)
• Después del octavo flanco descendente del pulso del reloj externo, el contador se reinicia a 000.

Segundo circuito –

• El pulso de reloj de flanco -ve se proporciona al primer contador. Por lo tanto, el estado de salida del primer contador (es decir, Q _A ) cambiará en cada flanco descendente del pulso de reloj.
• Como la salida complementada (Q’A ₎ se alimenta como un reloj al segundo FF, por lo tanto, el estado de salida (es decir, QB _{) cambiará en cada flanco descendente de} Q’A .
• De la misma manera, el Q’B actúa como un reloj para el tercer FF, por lo tanto, el estado de salida (Q _C ) del tercer FF se alternará para cada flanco descendente de _Q’B .
• En este caso, las salidas de los tres FF se toman como (Q _C Q _B Q _A ).
• Después del octavo flanco descendente del pulso del reloj externo, el contador se reinicia a 000.
• Aquí, los estados de conteo regresivo se pueden adquirir después del primer pulso de reloj de flanco -ve (es decir, después del primer pulso, la salida de conteo se convierte en 111).

Ventajas del contador asíncrono:

• Debido a la acumulación de retardo de propagación, se utilizan en circuitos de baja velocidad.
• Son simples de diseñar.
• Se utilizan en contadores mod n y en contadores de división por n que dividen la entrada entre n (es decir, n es un número entero).

Desventajas del contador asíncrono:

• A medida que aumenta el número de flip-flops, también aumenta el retardo de propagación.
• Para frecuencias de reloj altas, pueden ocurrir errores de conteo debido al retardo de propagación.
  Por ejemplo

Debido al retardo de propagación (por contador), la acción de conmutación tiene lugar después de un cierto retardo, por lo que se pueden generar estados de conteo erróneos.

• En el caso de un contador truncado (es decir, en contadores mod), se requiere una lógica de retroalimentación adicional (es decir, una puerta lógica).