Qué es un contador BCD: Circuito y cómo funciona

En los circuitos digitales y lógicos, se necesita un circuito secuencial llamado contador para contar los pulsos de entrada. El contador está diseñado por un grupo de chanclas con una señal de reloj aplicada. Un contador BCD es uno de los tipos de contadores digitales más utilizados, que cuenta hasta 10 con una señal de reloj aplicada. Es un contador digital binario de 4 bits, cuenta desde 1 (0001) hasta 10 (1010). En la práctica, el contador BCD cuenta de 0000 (0) a 1001 (9) en forma decimal cuando se aplica la señal de reloj. Estos tipos de circuitos contadores están disponibles como circuitos integrados como el contador de décadas asíncrono 74LS90. Este artículo ofrece una descripción general del contador BCD o contador de décadas.

¿Qué es un contador BCD o un contador de décadas?

Un contador BCD es uno de los contadores binarios de 4 bits, que cuenta desde 0 hasta una cuenta predeterminada con una señal de reloj aplicada. Cuando el conteo alcanza el valor de conteo predeterminado, restablece todos los flip-flops y comienza a contar nuevamente desde 0. Este tipo de contador está diseñado usando 4 flip-flops JK y cuenta de 0 a 9, y el resultado se representa en formato digital. forma. Después de llegar a la cuenta de 9 (1001), se reinicia y comienza de nuevo.

Circuito contador de décadas o BCD

El circuito BCD o contador de décadas está diseñado usando flip flops JK y puerta NAND. El diseño del contador BCD es muy simple y requiere 4 flip-flops JK porque es un contador binario de 4 bits. El diseño del contador de décadas se muestra a continuación.

En la figura, observamos que las salidas de J y K están conectadas a la lógica 1. Los pulsos de entrada o la entrada de reloj de cada flip flop se envían al siguiente flip flop, pero no al último flip flop. La entrada CLR se alimenta en paralelo a la salida de la puerta NAND para restablecer todos los flip-flops cuando llega el conteo.

Funcionamiento del contador de décadas

En una etapa inicial (antes de la operación), la cuenta del contador de décadas es 0000. Cuando la señal del reloj se da como entrada, la operación comienza y cuenta la salida binaria. Para el primer pulso de reloj, el contador de décadas cuenta hasta 9 (1001) y para el siguiente pulso de entrada de reloj avanza hasta 10 (1010).

El contador de décadas cuenta de 0 a 9 para una señal de reloj determinada. Cuando llega al conteo, reinicia todos los flip-flops y el ciclo se repite.

Cuando las entradas X1 y X3 de la puerta NAND son altas, la salida será baja. Si la salida de la puerta NAND está conectada a la entrada clara, entonces restablece todas las etapas de los flip-flops del contador de décadas. Esto significa que cuando el pulso de entrada llega a la cuenta de 0 a 9, deja de contar y vuelve a contar desde 0.

La tabla de verdad del contador de décadas

La tabla de verdad del contador de décadas se muestra a continuación.

Cuenta los pulsos de entrada decimales y muestra la salida en forma binaria. La salida de la puerta NAND es cero cuando el conteo de pulsos de entrada llega a 9 (1001).

Las entradas X1 y X3 de la puerta NAND decodifican el conteo para mostrar la salida en forma binaria. Cuando el conteo llega a 9, restablece todos los flip-flops activando la salida de la puerta NAND de 1 a 0.

Diagrama de estado del contador de décadas

El diagrama de estado del contador de décadas se muestra a continuación.

El contador BCD o contador de décadas tiene 4 flip-flops jk con 16 estados combinatorios como se muestra en la figura anterior. De los 16 estados, se utilizan 10. Cuando los contadores están conectados en serie, uno puede contar hasta 100 o 1000 dependiendo de la aplicación.

El término módulo es el número total de conteos que un contador tiene la capacidad de contar de pulsos. Cuando un contador cuenta n-cuentas, llega a cero, llamado módulo de n-contadores. Ejemplos son mod-8 metros, mod-16 metros, etc. El rango de conteo del contador binario del módulo de n bits es de 0 a 2n-1.

De manera similar, el contador BCD es un contador Mod-10, que se reinicia después de contar de 0 (0000) a 9 (1001), representa el resultado en forma decimal. (es decir, dividir por 10). Por lo tanto, se llama contador decimal codificado en binario (contador BCD). Es un código 8421 (peso binario de 4 dígitos o bit), que consta de 4 dígitos binarios y es muy fácil de realizar conversiones binarias y decimales.

74LS90 Contador de décadas IC Descripción

A continuación se muestra la descripción y la configuración de pines del IC del contador de décadas 74LS90. Es el chip integrado de 14 pines más utilizado.

Pin Explicación

Explicación

El contador de décadas es un contador binario simple de 4 bits con 4 salidas: QA, QB, QC, QD. Una vez que el conteo llega a 10, restablece todos los flip-flops con una salida binaria de 0 (0000) cada vez y comienza el ciclo de conteo nuevamente. Los pines de restablecimiento R1, R2, R3 y R4 se utilizan para configurar y restablecer el 7490 IC.
Cuando los pines de reinicio R1, R2 están altos y R3, R4 están conectados a tierra, la salida QA, QB, QC, QD se establece en 0 (0000) y reinicia el contador.

Cuando R3, R4 son altos, la salida se establece en 9 (1001). La capacidad de conteo del contador de décadas 74LS90 se puede aumentar conectando más circuitos integrados en serie. Almacena y representa el resultado en forma decimal, como se muestra en la tabla de verdad anterior.

Aplicaciones de los contadores BCD o contadores de décadas

El circuito electrónico con una señal de reloj se llama contador de décadas. Es un circuito binario de entrada y salida de 4 bits. Las aplicaciones del contador BCD o el contador de décadas son las siguientes

• Circuitos de reloj
• Divisores de frecuencia
• Circuitos contadores de frecuencia
• máquinas de estado
• Secuenciadores
• división de reloj
• Circuitos CMOS de baja potencia
• Osciladores incorporados
• Generación de reloj
• Utilizado como entradas compatibles con TTL, etc.

Contador de décadas en conteo de frecuencia

Los contadores de décadas son contadores binarios utilizados en el diseño de contadores de frecuencia. A continuación se muestra el diseño de un contador de décadas con chancletas JK.

El propósito del contador de décadas en los circuitos contadores de frecuencia es encontrar o contar la frecuencia de la señal desconocida. La frecuencia a contar se envía a una entrada de la puerta AND y los pulsos de muestra se pasan a otra entrada de la puerta AND como se muestra en la figura anterior.

En pulsos de muestra altos, se permite que el circuito transfiera la entrada al contador. En pulsos de muestreo bajos, la señal de entrada se transfiere al contador. La frecuencia desconocida de la señal de entrada es la relación entre el número de cuentas dadas por el contador y el intervalo de tiempo de muestreo. El flip-flop JK contiene la salida del contador, donde se alimenta la tercera entrada de la puerta AND.

Cuando la señal de entrada proviene del flip-flop JK y el pulso de muestreo es alto, el contador muestra la salida. El multivibrador de un solo uso envía un pulso para restablecer el contador después de cada señal de entrada alta (flanco positivo) del flip-flop JK.

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