Question

Circuitos Secuenciales.
Muestra el diseño de un contador cuyas salidas a una pantalla LED de solo tres luces, y que sigan la secuencia 000, 001, 010. ¿Qué pasa con los estados que no se utilizan?

Answer 1

El circuito resultante es el de la imagen adjunta donde las salidas lógicas representan a los LEDs, el estado no considerado 011, en este caso conduce al estado 000 volviendo a la secuencia deseada.

Desarrollo:

Si la secuencia que ha de seguir el contador es 000->001->010, y luego se repite el ciclo, como el bit más pesado estará siempre en cero, lo conectamos permanentemente a tierra de modo de emplear solo dos flip-flops, como no se especifica el tipo de flip-flops a utilizar, vamos a usar flip-flops tipo D.

Como ejemplo tomamos el circuito integrado CD4013, en él los flip-flops reaccionan solo cuando un flanco positivo ataca a su entrada de reloj. Momento en el cual la salida se iguala con la entrada. Confeccionamos la tabla de verdad poniendo como entradas los estados actuales y como salidas los estados futuros:

$CBA~|~C_{n+1}B_{n+1}A_{n+1}\\-----------\\000~~~|001\\001~~~|010\\010~~~|000\\011~~~|xxx$

Tabla que conduce a las siguientes funciones lógicas para cada salida, por el método de minitérminos:

$C_{n+1}=0\\B_{n+1}=\overline{B}.A\\A_{n+1}=\overline{B}.\overline{A}$

Las salidas futuras son las entradas de los flip flops y las salidas actuales las ponemos en las salidas de los mismos, y el circuito queda como en la figura adjunta.

En este circuito hay un estado que no se utiliza o estado no considerado, que es 011. Si se aplican las funciones lógicas halladas vemos que ese estado conduce al estado 000 y a su vez este conduce a la secuencia deseada. No obstante no siempre sucede de esta forma (en ocasiones puede embalarse en un bucle infinito formado por estados no considerados) por lo que se estila emplear circuitos como la red formada por R1 y C1 que en el momento de conectar la alimentación envía un pulso que ataca a las entradas de fuerza de Reset, forzando el inicio en 000.