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Circuito 047-unary-mod3

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Ficha: Contador unario módulo 3

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Descripción

Este circuito es un contador unario de 2 marcas, que realiza la cuenta que ya conocemos: 00, 10 y 11. PERO tiene la particularidad de que vuelve automáticamente a la cuenta 00 tras llegar a su valor máximo 11. Es decir, que es un contador que está contando continuamente, pero volviendo siempre al principio. Este tipo de contadores reciben el nombre de contadores módulo N, siendo N en número de estados por los que pasa el contador. En este circuito el circuito es módulo 3, ya que pasa por 3 cuentas diferentes: 00 (inicial), 10 y 11(valor máximo)

¿Qué es lo que hace que el contador vuelve al comienzo al alcanzar el valor máximo? Utilizamos la señal MAX del contador, que es la que sale del biestable de más a la derecha, para realizar el RESET del circuito

De hecho, este circuito es muy parecido a unary-ii-rst, pero la señal de reset se obtiene del propio circuito en vez de llegar el exterior. Ahora el reset se realiza automáticamente, cada vez que se alcanza el valor máximo, en vez de hacerse de manera manual

Debido a esto, este es el primer circuito que está constantemente en funcionando. Y NUNCA PARA, hasta que no se quite la alimentación

Ruta de datos y control

El contador unario de 2 marcas tiene la señal MAX que indica cuándo se ha alcanzado su valor máximo. Esta señal es la que se introduce en el circuito de contol para generar la microórden de RESET (en realidad la de enable, que es su negada) y esta es la que se realimenta en el propio circuito para provocar su vuelta al estado inicial

Es gracias a esta señal de feedback por lo que el circuito vuelve a su estado inicial y se realizan las repeticiones

Evolución del estado

La cuenta empieza en el Ciclo 0, y se repite periódicamente cada 3 ciclos de reloj: 00, 10 y 11

Diagrama de estado

Las transiciones del estado se producen en cada ciclo, por eso no se pone la señal que genera esta transición. El diagrama de estados forma un bucle espacial, en el que se pasa de un estado al siguiente en cada ciclo, y del último se vuelve al primero

Viendo este diagrama comprendemos perfectamente que el estado del circuito nunca para, y que está dando vueltas constantemente, a la velocidad del reloj del sistema. Se trata de un diagrama de estados cerrado, que da vueltas sobre sí mismo

Cronograma

🚧 TODO 🚧

Medición con el analizador lógico

En esta primera medición se muestra lo que ocurre en los primeros ciclos tras el Bit-Bang. El comportamiento es el mismo que el circuito unary-ii: un contador unario de 2 marcas, que pasa por los estados 00, 10 y 11, donde alcanza su valor máximo

En esta medición se muestra lo que ocurre cuando se aprieta el pulsador de reset RST. Comprobamos que se pasa al estado inicial 00

En la última medición observamos lo que ocurre al soltar el botón de reset: la cuenta comienza

Recursos

Recurso Cantidad Máximo Descripcioin
LC 4 7680 Celdas lógicas
IO 4 256 Bloques de E/S

Conceptos nuevos

Este es el primer circuito que incluye una señal rst que permite hacer un Reset manual del circuito. En circuitos previos se producía un reset, pero NO a partir de una única señal de reset

  • Microórden: Señal de salida del circuito de control, que se usa para gobernar los elmementos de control de la ruta de datos
  • Micrórden de Reset: Señal, en lógica positiva, que lleva a todos los biestables de la ruta de datos a su estado inicial

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🚧 TODO 🚧

  • Contador modulo N --> N-1 marcas (biestables)
  • Generación de señales PERIÓDICAS!
  • Efecto visual en los LEDs!!