El documento describe un laboratorio sobre contadores digitales implementados con flip-flops. Se presentan los objetivos de analizar e implementar circuitos secuenciales como contadores asíncronos y sincronos usando dispositivos integrados TTL y CMOS. Se proponen varios circuitos de contadores para ser construidos en el laboratorio y analizados, incluyendo un contador asíncrono de 16 estados, contadores sincronos simples y de tipo UP/DOWN.
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El documento describe un laboratorio sobre contadores digitales implementados con flip-flops. Se presentan los objetivos de analizar e implementar circuitos secuenciales como contadores asíncronos y sincronos usando dispositivos integrados TTL y CMOS. Se proponen varios circuitos de contadores para ser construidos en el laboratorio y analizados, incluyendo un contador asíncrono de 16 estados, contadores sincronos simples y de tipo UP/DOWN.
El documento describe un laboratorio sobre contadores digitales implementados con flip-flops. Se presentan los objetivos de analizar e implementar circuitos secuenciales como contadores asíncronos y sincronos usando dispositivos integrados TTL y CMOS. Se proponen varios circuitos de contadores para ser construidos en el laboratorio y analizados, incluyendo un contador asíncrono de 16 estados, contadores sincronos simples y de tipo UP/DOWN.
El documento describe un laboratorio sobre contadores digitales implementados con flip-flops. Se presentan los objetivos de analizar e implementar circuitos secuenciales como contadores asíncronos y sincronos usando dispositivos integrados TTL y CMOS. Se proponen varios circuitos de contadores para ser construidos en el laboratorio y analizados, incluyendo un contador asíncrono de 16 estados, contadores sincronos simples y de tipo UP/DOWN.
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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO
FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA Y ELECTRONICA
ESCUELA PROFESIONAL DE ING. ELECTRONICA --------------------------
LABORATORIO 4 DE SISTEMAS DIGITALES
TEMA : CONTADORES (DISEOS CON FFs) PROFESOR : ING. DARIO UTRILLA SALAZAR
I. INTRODUCCIN
En el presente laboratorio, se desarrolla el anlisis funcional de los circuitos secuenciales desarrollados con los biestables (Latch y Flip Flops); que permiten obtener secuencias de estados binarios que al ser decodificados nos permiten obtener una sucesin de estados ascendente, descendente y/o desordenado (escalador) pero peridico, estableciendo el mdulo del contador, permitiendo adems establecer funciones de almacenamiento de pulsos recibidos por el sistema digital (proceso de conteo) y relacionar con la temporizacion de eventos del sistema digital de lgica cableada.
II. OBJETIVOS 1. OBJETIVOS GENERALES
Analizar e Implementar diversos circuitos secuenciales asncronos y sincronos, relacionados con la generacin de estados ascendentes, descendentes y/o escaladores; implementados con los Flips Flops. La visualizacin del funcionamiento de cada una de los circuitos de contadores son implementados utilizando dispositivos display y/o diodos leds en las salidas. Implementar circuitos bsicos con IC TTL y CMOS. Adquirir destreza para el montaje y cableado de circuitos digitales en el prothoboard.y/o en circuito impreso. Que el estudiante aprenda utilizar los principios bsicos para el anlisis de circuitos digitales secuenciales mediante simuladores y que tenga la capacidad de realizar la deteccin de fallos, corregirlos y comprobar su buen funcionamiento.
2. OBJETIVOS ESPECIFICOS Para cada circuito y/o dispositivo integrado considerado en el laboratorio. Buscar las referencias correspondientes en los manuales tcnicos adecuados y/o internet. Se analizara la operacin de los circuitos secuenciales para determinar su respuesta en el tiempo (desarrollo de Tabla de estados y construccin del diagrama de tiempo). Implementar cada circuito en prothoboard, analizar su funcionamiento y luego comprobar el funcionamiento de cada uno de ellos; utilizando visualizadores led para las seales de salidas..
III. RESUMEN El experimento consta de circuitos secuenciales que desarrollan las funciones de contadores, por lo que se debe atender especial atencin de su anlisis, funcionamiento, operacin de los circuitos y los resultados obtenidos (respuesta de funcionamiento del circuito, diagramas de tiempo). Por lo que se recomienda efectuar las consultas previas en los apuntes de clases, manuales tcnicos adecuados en relacin a los dispositivos a emplear y los circuitos digitales a implementar. Por ultimo se implementa el circuito con los circuitos integrados realizando conjuntamente pruebas individuales de su funcionamiento y al terminar dicho proceso se procede a hacer las verificaciones y desarrollo de las tablas de estados y construir los diagramas de tiempo.
IV. MARCO TEORICO La teora desarrollada en clases V. PARA EL INFORME PREVIO. 1. Definir el concepto de contador digital, analice su funcionamiento y mencione los tipos caractersticos de los contadores segn la sincronizacin con la seal de reloj (Clk) y analizar cada uno de ellos (Los circuitos y sus caractersticas, tablas de estados y diagramas de tiempo). 2. Describir las caractersticas especificas de los contadores : Contadores asncronos, sincronos. y sus aplicaciones. 3. De los manuales tcnicos obtener los IC TTL y CMOS que cumplen con las funciones de contadores, analice brevemente las tabla de verdad, diagramas de tiempo. Y funcionamiento. 4. Cual es la diferencia entre un contador asncrono y un contador sincrono; as como la diferencia entre un contador convencional y un contador escalador; muestre circuitos prcticos para explicarlos.. 5. Disear un contador asncrono utilizando FFs de tipo JK, de modulo 16, 12, 10, 6. 6. Disear un contador descendente modulo 13, utilizando FFs tipo D. 6. Disear un contador UP/DOWN modulo 10; utilizando FFs de tipo JK y tipo D.
VI. LISTADO DE MATERIALES
Circuitos Integrados IC 555, TTL : 74LS76, 74LS74, 74LS00, 74LS02, 74LS04 Prothoboard y pulsador Cables de conexin Manuales tcnicos. Resistencias de diversos valores (100Kohm, 120 Kohm) Diodos LEDs. Condensadores de diversos valores: 0.1 uF, 4.7uF, 10uF..
VII. IMPLEMENTACION 1. Implementar el contador asncrono UP modulo 16 mostrado en la Figura 1. Analice su funcionamiento, desarrolle la Tabla de estados y construir el diagrama de tiempo; (Sugerencia Usar IC 74LS76)
Figura 1 Contador asncrono UP mdulo 16
2. Al circuito contador asncrono UP modulo 16 de la Figura 1, modificar para que pueda realizar la funcin de: a) Contador UP modulo 13 b) Contador UP modulo 10 c) Contador UP modulo 7
3. Al circuito contador asncrono UP de la Figura 1, configurar para que realice la funcin de divisor de frecuencia entre: a) Divisor entre 15 b) divisor entre 12 c) Divisor entre 10
4. Implementar el circuito contador sincrono, cuyo diagrama se muestra en la Figura 2, analice su funcionamiento, desarrolle su tabla de estados y graficar el diagrama de tiempos de Qn, Q2n, Q3n y Q4n . (Considere Qn: LSB Q4n: MSB) Para su implementacin utilice IC 74LS76.
Figura 2. Circuito contador sincrono.
5. Implementar un circuito contador sincrono UP/DOWN modulo 10, utilizando el diseo del informe previo del presente laboratorio. Utilice Flip Flops JK. 6. Implementar el circuito de un contador sincrono, descrito por las funciones Lgicas de los Flip Flops; analice su funcionamiento, desarrolle su tabla de estados y su diagrama de tiempos. (Para su implementacin. Sugerencia Utilice IC 74LS76). Considere Q4n : MSB Qn : LSB. J4 = (Qn) + Q2n K4 = Qn +Q2n +Q3n J3 = (Qn) K3 = (Q4n) J2 = Qn (Q3n) + (Qn)Q3n Q4n K2 = (Qn)+ Q3n J1 = (Q2n) Q4n K1 = Q2n (Q3n)+ (Q2n)(Q4n)
VIII. PARA EL INFORME FINAL 1. Presentar todos los circuitos implementados (6 circuitos), su tabla de verdad y diagrama de tiempos y breve anlisis de su funcionamiento.
2. Describa circuitos de aplicacin de los registros de desplazamiento, almacenamiento, universal, direccionable.
IX. OBSERVACIONES Y CONCLUSIONES Describa sus principales observaciones y conclusiones del experimento desarrollado.
X. BIBLIOGRAFA
1. Alan Marcovitz B. Diseo Digital. 2 edicion Editorial Mc Graw Hill. 2. Enrique Mandado. Sistemas Electrnicos Digitales. 7 Edicin. Biblioteca UDB. 3. Morris Mano. Diseo Digital. 1 Edicin. Editorial Prentice Hall. Biblioteca UDB. 4. John F. Wakerly. Diseo Digital, principios y prcticas. Editorial Prentice Hall. 5. Louis Nashelsky. Fundamentos de tecnologa digital. 1 Edicin. Noriega Editores,Limusa. 6. Ronald J. Tocci. Sistemas digitales, principios y aplicaciones. Biblioteca UDB.