Contatore asincrono esadecimale

Contatore asincrono esadecimale
Il contatore asincrono è un circuito composto da un generatore di onde quadre (clock),
quattro Flip Flop JK con Preset e Clear attivi a fronte logico basso.
Preset, J e K di ogni memoria sono settati a fronte logico alto.
L’ingresso del clock è l’uscita della memoria precedente.
La prima memoria è collegata ad un generatore di onde quadre.
Clear è collegato ad uno switch che serve per azzerare il numero quando si vuole.
Schema logico Flip Flop JK
Clk: ingresso di clock
Pre ,Clr sono rispettivamente il Preset e il Clear attivi a livello basso;
Vcc: porta per il voltaggio
Gnd: porta per la massa
Q: uscita
L’integrato contiene due contatori.
Tabella di verità Flip Flop JK
L sta per Low (0)
H sta per High (1)
X sta per Don’t Care quindi non importa lo stato.
Preset e Clear a livello basso producono un’uscita sempre alta, instabile che non andrà
in memoria.
Toggle nega l’uscita n nello stato n+1.
Gli ingressi J e K sono stati collegati alla tensione in modo da ottenere un’uscita
Toggle, come indicato nella tabella di verità.
Il circuito si comporta come contatore perché i toggle avvengono in istanti diversi; ciò
è dovuto al collegamento di tipo asincrono, il quale prevede che le uscite delle
memorie siano collegate agli ingressi di clock delle memorie successive.
Ogni memoria esegue il toggle in un intervallo di tempo doppio rispetto alla memoria
precedente, perché deve attendere l’abbassamento di fronte logico precedente.
Esempio (contatore asincrono modulo 4):
00; toggle del primo Flip Flop (verso H) -> 01
01; toggle del primo Flip Flop (verso L), quindi toggle del secondo Flip Flop (verso H)
-> 10
10; toggle del primo Flip Flop (verso H) -> 11
11; toggle del primo Flip Flop (verso L), quindi toggle del secondo Flip Flop (verso L)
-> 00
Circuito Contatore Asincrono Esadecimale
Decoder Driver 9368
Il decoder driver 9368 è un circuito integrato con 4 ingressi e 7 uscite. Riceve in input un numero binario, lo
decodifica e pilota, attraverso le 7 uscite un display a sette segmenti.
Piedinatura Decoder Driver 9368
Simbolo Logico Decoder Driver 9368
LE
(posto a livello basso)
Blocca il display visualizzando l’ultima
configurazione in output
(posto a livello alto)
Rende il display trasparente all’input
RBI
(posto a livello basso con RBO scollegato)
Spegne il display quando in input c’è uno 0 binario
RBO
(posto a livello basso)
Spegne il display
Display 7 Segmenti a catodo comune
Il display a sette segmenti a catodo comune è composto da sette diodi luminosi che permettono di
rappresentare le cifre alfanumeriche, più un diodo più piccolo per il punto decimale; la sua
particolarità è costituita dal fatto che ogni diodo è collegato internamente alla stessa massa.
Esempio del suo funzionamento:
per illuminare il numero 1 bisogna fornire tensione ai segmenti B e C.
circuito interno
denominazione segmenti
piedinatura
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
E
D
CC
C
DP
B
A
CC
F
G
Decoder Driver 9368 + Display 7 Segmenti Catodo Comune
Abbiamo collegato i due componenti descritti prima creando una sorta di display decodificato.
Il tutto è stato collegato al circuito contatore esadecimale per visualizzare le sequenze binarie.
Tabella Temporale Contatore Asincrono Decimale
La differenza tra il contatore esadecimale e il decimale è il modulo del conteggio.
L’esadecimale conta fino ad F (15), il decimale si ferma a 9.
Per far si che il contatore diventi di modulo 10, bisogna aggiungere un integrato 7400 al
contatore. Di tale circuito è stata usata una sola delle 4 porte NAND a disposizione.
Le entrate di questa NAND sono i bit 1 del numero 10 in binario (1010), mentre l’uscita è
collegata a tutti i clear dei Flip Flop JK del contatore, così facendo, quando esso raggiungerà
il numero 10 viene prontamente azzerato. Il processo di azzeramento richiede qualche
nanosecondo, quindi il 10 (A) non verrà mai visualizzato sul display.
Foto circuito montato