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3.3. Contadores

Un contador es un circuito combinacional que cuenta los pulsos que se le aplican a través de una entrada externa de reloj. Estos pulsos se pueden considerar como un evento y el contador cuenta el número de veces que ocurre tal evento. La figura presenta un contador binario de cuatro bits conectado para que funcione de modo asíncrono (la entrada de reloj sólo está conectada al primer biestable). El segundo biestable se dispara mediante la señal Q0 (salida del primer biestable), el tercer biestable mediante la señal Q1 (salida del anterior) y así sucesivamente. Cada biestable cambia durante el flanco descendente de la señal que se aplica a su entrada de reloj.

El contador de cuatro bits dispone de dieciséis estados diferentes (24 =16).Hay que tener en cuenta que Q0 representa el bit menos significativo (LSB) y Q3 el bit más significativo (MSB). La secuencia de estados del contador se muestra en la tabla.

En el diagrama de tiempos de la figura se puede apreciar el funcionamiento del contador asíncrono. Todos los biestable J-K están conectados en modo de basculación (J=1, K=1) y se supone que, inicialmente, están en estado de RESET (Q=0). El flanco de bajada de la señal CLK (primer impulso de reloj) hace que la salida Q0 bascule, pase de nivel bajo a nivel alto. Este cambio no afecta a los siguientes biestables, ya que tiene que producirse una transición descendente en las entradas de reloj. Después de este pulso de reloj, las salidas son Q0=1, Q1=0, Q2=0 y Q3=0. El siguiente flanco descendente de la señal CLK, hace que el primer biestable bascule de nuevo, Q0 pasa de 1 a 0, haciendo que el segundo biestable también bascule (Q1=1). El tercer flanco negativo de CLK hace que Q0 pase a nivel alto de nuevo, mientras que Q1, Q2 y Q3 no se ven afectados (Q1 = 1, Q2 = 0, Q3 = 0). En el cronograma, las formas de onda de las salidas de los biestables se muestran en función de los impulsos de reloj. Para simplificar, se muestran las transiciones simultáneas, aunque existe, por supuesto, un ligero retardo entre las transiciones de la señal de reloj de cada biestable y su salida.

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