Secuencia de recuento binario

Si examinamos una secuencia de conteo binario de cuatro bits desde 0000 a 1111, un patrón definido será evidente en las "oscilaciones" de los bits entre 0 y 1:

Observe cómo el bit menos significativo (LSB) alterna entre 0 y 1 para cada paso en la secuencia de conteo, mientras que cada bit sucesivo alterna a la mitad de la frecuencia del anterior.

El bit más significativo (MSB) solo cambia una vez durante toda la secuencia de conteo de dieciséis pasos:en la transición entre 7 (0111) y 8 (1000).

Si quisiéramos diseñar un circuito digital para "contar" en binario de cuatro bits, todo lo que tendríamos que hacer es diseñar una serie de circuitos divisores de frecuencia, cada circuito dividiendo la frecuencia de un pulso de onda cuadrada por un factor de 2:

Los flip-flops J-K son ideales para esta tarea, porque tienen la capacidad de "alternar" su estado de salida al comando de un pulso de reloj cuando las entradas J y K se hacen "altas" (1):

Si consideramos que las dos señales (A y B) en este circuito representan dos bits de un número binario, siendo la señal A el LSB y la señal B el MSB, vemos que la secuencia de conteo es hacia atrás:de 11 a 10 a 01 a 00 y de nuevo a 11.

Aunque puede que no cuente en la dirección que podríamos haber asumido, ¡al menos cuenta!

Las siguientes secciones exploran diferentes tipos de circuitos contadores, todos hechos con flip-flops J-K, y todos basados ​​en la explotación del modo de operación de alternancia de ese flip-flop.

REVISAR:

• Las secuencias de conteo binario siguen un patrón de división de frecuencia de octava:la frecuencia de oscilación para cada bit, desde LSB a MSB, sigue un patrón de división por dos. En otras palabras, el LSB oscilará a la frecuencia más alta, seguido del siguiente bit a la mitad de la frecuencia del LSB y el siguiente bit a la mitad de la frecuencia del bit anterior, etc.
• Se pueden construir circuitos que "cuenten" en una secuencia binaria, usando flip-flops J-K configurados en el modo "alternar".

HOJAS DE TRABAJO RELACIONADAS:

• Hoja de trabajo de contadores