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unary‐modn

Juan Gonzalez-Gomez edited this page Dec 9, 2025 · 33 revisions

Circuito 064-unary-modn

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Contenido

Ficha: Contador unario módulo N

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Descripción

Es circuito muestra el esquema de un contador unario módulo N. Se puede ver como la generalización del circuito unary-mod4

Un contador módulo N tiene un periodo de N ciclos. Para su implementación se necesitan N-1 biestables y N-1 puertas AND, los que conforman un bloque que denominamos SYSDFF_AND. El contador módulo N se construye mediante la concatenación de N-1 de estos módulos

En el extremo derecho hay que colocar el último biestable y generar la señal ena mediante la puerta NOT

Evolución del estado

La cuenta empieza en el Ciclo 0, y se repite periódicamente cada N ciclos de reloj: 000..., 100..., 110... hasta 111...1. En el siguiente ciclo vuelve al 000...

Diagrama de estado

El diagrama de estados es cíclico, porque es un contador módulo N. Al llegar a la cuenta máxima se retorna al estado inicial (en el siguiente ciclo de reloj)

Caso de uso: N=8

En este caso de uso se construye un contador unario módulo 8 en la placa Alhambra-II

  • Contador módulo 8: N=8
  • El diagrama de estados tiene 8 estados
  • El periodo es de 8 ciclos
  • La frecuencia de todas las señales es: F = 1/(8*T) = Fsys/8 = 12Mhz / 8 = 1.5Mhz
  • El contador tiene 7 biestables

Circuito en Icestudio

Este es el contador unario módulo 8 en Icestudio:

Cronograma

Se observa cómo las 7 señales que salen del estado son periódicas, y todas con el mismo periodo

Medición con el analizador lógico

Estas son las mediciones con el analizador lógico:

Ciclo de trabajo

Al ser un contador módulo 8, el periodo es 8. El ciclo de trabajo de las diferentes señales es de 1/8, 2/8, 3/8, 4/8, 5/8, 6/8, y 7/8, que se corresponde con los porcentajes 12.5%, 25%, 37.5%, 50%, 62.5%, 75%, y 87.5%

Resultado

Al probar el circuito del caso de estudio, los 7 LEDs se encienden (D0-D6). Se corresponden con las señales del contador unario desde b0 a b6. Nuestro ojo NO aprecia ningún parpadeo, sino que los ves como si estuviesen encendidos (porque la frecuencia es muy alta)

Los LEDs utilizado en la placa AP-LED8 son muy eficientes y con muy poca energía lucen casi a tope, por lo que apenas se nota diferencia con los ojos (y en la foto se aprecia menos todavía)

Si los LEDs que encendemos son los verdes (LED0-LED6), sí que se aprecia ligeramente con los ojos (aunque en la foto no se aprecia tan bien como en real)

Recursos

Recurso Cantidad Máximo Descripcioin
LC N+1 7680 Celdas lógicas
IO N+1 256 Bloques de E/S

Conceptos nuevos

No hay conceptos nuevos en este circuito. Es una generalización del contador unario módulo 4, de 3 marcas

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