Contador de década 74190

El contador 74190 responde a un diseño muy similar al 74191 con la única diferencia que cuenta en década o BCD ( del 0 al 9).

CARGA PARALELA ASÍNCRONA:

Dispone de una entrada LOAD para carga paralela asíncrona, es decir si LOAD = 0, las salidas de los flip-flops QD, QC,QB,QA  se hacen iguales a las entradas D,C,B,A (Data inputs) independientemente del reloj y de las otras entradas de control. En el gráfico de diagramas de tiempo se puede observar que al hacer Load =0, el contador se carga en el 7 decimal ( QD =0,QC=1,QB=1,QA=1).

CONTEO ASCENDENTE (COUNT UP):

Debe estar la entrada LOAD en nivel alto, la entrada  ENABLE en 0 para que el conteo esté habilitado, y además la entrada DU (Down/Up) debe estar en nivel bajo. En el gráfico podemos observar que en decimal después de que fué cargado en 7 el contador cuenta en decimal : 8, 9,0,1,2 , en cada flanco de subida del reloj, y se inhibe o bloquea en el 2.

CONTEO BLOQUEADO (INHIBIT):

Si LOAD = 1 , y CTEN (Count Enable) = 1, el contador se bloquea en el ultimo número al que hubiese llegado, sin importar en que esté la entrada Down/Up. En el gráfico observamos que el contador después de  haber llegado al 2, aunque transcurren 2 pulsos de reloj más, el conteo está inhibido, puesto que el Enable está en nivel alto.

CONTEO DESCENDENTE (COUNT DOWN):

Si LOAD =1, ENABLE =0, y DU = 1, el contador desciende cada flanco de subidaa del reloj.En el gráfico observamos que el contador después que se habilita al colocar nuevamente ENABLE =0, desciende del 2 al 1, luego pasa al 0, y sigue en forma descendente: 9,8,7.

SALIDA MAX/MIN:
Da un Nivel Alto al llegar el contador al valor más alto o máximo (9 al contar ascendentemente), permaneciendo en alto durante todo el pulso del reloj, o  al llegar el contador al valor más bajo o mínimo (0 al contar descendentemente), permaneciendo en alto durante todo el periodo del reloj.

SALIDA RIPLE CLOCK (RCO):
Detecta mediante un nivel bajo, cuando el conteo ha llegado al 9 cuando asciende, o al 0 cuando desciende, pero solamente durante el semiperiodo del reloj correspondiente al nivel bajo del mismo. Esta salida es muy útil para hacer cascada utilizando dos 74190, para que efectuén conteo de unidades y decenas,por ejemplo un contador que cuente del 0 al 99.

EJERCICIO DE APLICACIÓN:
Diseñar un circuito con un contador 74190 que inicie en 5, y al darle una órden (START) cuente ascendentemente hasta el 9, y luego lo haga descendentemente hasta llegar al 5 y bloquearse. Simular su funcionamiento en Altera.


Solución:
Se debe utilizar la entrada START por medio de un interruptor (no un pulsador), para que pase del 0 al 1, para iniciar la operación, de acuerdo al esquema mostrado a continuación:

Al analizar el circuito notamos que si la entrada START está inicialmente en CERO (a tierra) la salida Q del flip-flop está tambien en 0, lo mismo que la entrada de control LDN (LOAD), y como las entradas de datos D,C,B,A están respectivamente en 0101, ello hace que mientras permanezca LOAD = 0, al estar START =0, el contador se cargue asincrónicamente en el 5 decimal. Al pasar START al 1, moviendo el interruptor de tierra a Vcc, LOAD =1, y como la salida Q del flip-flop T está conectada a la entrada DOWN/UP (DNUP), como Q=0, así mismo DNUP=0, y cada flanco de subida del CLK (555) el contador incrementa, contando a partir del 5, 6,7,8,9. Al llegar al 9 en el conteo ascendente la salida MAXMIN (MXMN) pasa del 0 al 1, lo cual hace que se produzca un flanco de subida del flip-flop T, el cual está en Toggle(Conmutación) por cuanto su entrada T está a VCC. Esto hace que la salida Q del flip-flop pase de 0 a 1, y así mismo la entrada DNUP se hace igual a 1, con lo cual el contador a partir del siguiente flanco de subida del reloj decrementará, pasando del 9, al 8, luego al 7,  luego al 6, y después al 5. Al llegar al 5 en conteo ascendente la compuerta AND de 3 entradas detecta QC=1, QB=0, y DNUP=1. Como QB tiene un inversor, la entrada a la AND llega en nivel alto, a partir de QB. Al tener sus entradas en nivel alto, la salida de la AND tambien tiene nivel alto, y como está conectada al ENABLE (GN) el contador se bloquea en el 5. Al estar el contador incrementando DNUP=0, lo cual hace que la salida de la AND sea 0, y al contar descendentemente se puede observar que se dá la secuencia:  QD QC QB QA DNUP 
                              1     0     0     1      1
                              1     0     0     0      1
                              0     1     1     1      1  
                              0     1     1     0      1 
                              0     1     0     1      1


Cuando QC =1, QB =0, DNUP = 1, el contador a llegado al 5 descendentemente y debe bloquearse.


Al efectuar la simulación en Altera se puede observar que el circuito señalado funciona perfectamente: