74190: Ejercicios resueltos

1.Para el circuito lógico mostrado,  y las entradas   START  y CLOCK  indicadas, dibuje las ondas para QD,  QC, QB y QA.

Solución:

Como la entrada START inicia en 0, hace que la entrada de carga LOAD (LDN) también esté en 0, lo cual carga en forma asíncrona lo que se tenga en las entradas de datos D,C,B,A. Como D,C,B están conectadas a tierra y A a Vcc, esto hace que el contador cargue en (0001)2 = 1 decimal. La entrada START por medio del CLRN del flip-flop T inicializa también la salida Q del flip-flop en 0, lo cual hace que cuando START pase a 1, DNUP = 0, y LDN = 1, con lo cual al siguiente flanco de subida del reloj el contador empieza a contar ascendentemente a partir de (0001)2  de donde arrancó al ser prefijado en este valor.

A la entrada del enable GN está conectada una compuerta NOR de 4 entradas que son: la salida Q del flip-flop T  que es la misma entrada DNUP,y las salidas QC,QB,QA del contador. Cuando estas 4 entradas sean todas iguales a 0, la salida de la compuerta NOR se hace igual a 1 y el contador se bloquea.

Así mismo la salida QD del contador es el CLK del flip-flop T, por consiguiente cuando QD pase de 0 a 1, el flip-flop T hace la conmutación pasando su salida Q a 1, y por consiguiente el DNUP pasa también a 1, siguiendo su conteo en forma descendente en el siguiente flanco de subida del reloj posterior..Por consiguiente después del 8 =(1000)2, que es donde QD se hace por primera vez igual a 1, el contador sigue  en conteo descendente:8,7,6,5,4,3,2,1,0,9.   Al pasar del 0 al 9, QD hace la transición del 0 al 1, y como es el clk del flip.flopT este nuevamente conmuta, pasando en esta ocasión Q del 1 al 0. Vemos que en esta situación  Q = 0, con lo cual DNUP=0, y el contador incrementa, pasando del 9 al 0. Al llegar a 0, Q=0, QC=QB=QA =0, y al estar todas las 4 entradas de la compuerta NOR en 0, su salida está en nivel alto, con lo cual el enable GN=1, y el conteo se inhibe, bloqueandose en 0.

Agrupando en el Altera las salidas del contador se encuentra en el siguiente diagrama de tiempos del comportamiento del mismo:

2.  Utilizando un contador de década 74190  y una GAL22V10  se requiere diseñar  un Contador de anillo de 10 bits, con salidas activas en nivel bajo, para efectuar el barrido de una matriz de leds de  10 columnas.

Solución:

IInicialmente mediante el Reset-Power-On, al estar el condensador descargado, se dá un 0 a la entrada de carga LDN, para que se prefije el contador asincrónicamente en (0000)2. Siendo el tiempo de carga (t = RC )  muy pequeño comparado con el periodo de reloj proporcionado por el 5555, la entrada LDN pasa rápidamente de 0 a 1, y como las entradas A=B=C=D=GN=DNUP=0, el contador incrementa cada flanco de subida del reloj hasta llegar al 9, y seguir así indefinidamente. En la GAL debe crearse el archivo JEDEC a partir de un esquemático o tabla de verdad para el decodificador:

 QD QC QB QA   S0  S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 S9

  0     0     0     0      0    1   1    1   1   1    1   1   1   1

  0     0     0     1      1    0   1    1   1   1    1   1   1   1

  0     0     1     0      1    1   0    1   1   1    1   1   1   1

  0     0     1     1      1    1   1    0   1   1    1   1   1   1

  0     1     0     0      1    1   1    1   0   1    1   1   1   1

  0     1     0     1      1    1   1    1   1   0    1   1   1   1

  0     1     1     0      1    1   1    1   1   1    0   1   1   1

  0     1     1     1      1    1   1    1   1   1    1   0   1   1

  1     0     0     0      1    1   1    1   1   1    1   1   0   1

  1     0     0     1      1    1   1    1   1   1    1   1   1   0