Pregunta 3 · Fonaments dels Computadors UAB 2023

Tema: Registros, contadores y memorias: detección y generación de secuencias · Del examen Examen Parcial de Fundamentos de Computadores - Bloque 2 (2023)

Enunciado

Pregunta 3. Circuito secuencial generador de código con contador

En el contexto de un dispositivo de temporización accionado digitalmente, el cese de la cuenta atrás requiere la introducción por teclado de una secuencia de dígitos hexadecimales repetitiva generada internamente por el subsistema digital mostrado en la figura:

El bloque secuencial principal consta de un contador síncrono binario de 3 bits con líneas de inicialización asíncrona ( rst), reloj ( ck), habilitación de carga paralela síncrona ( load) y entradas fijas de carga in2,in1,in0in_2, in_1, in_0 conectadas al valor constante 0.

Analiza el esquema lógico y deduce de forma fundamentada la secuencia cíclica de dígitos hexadecimales que produce el circuito en las salidas S3,S2,S1,S0S_3, S_2, S_1, S_0, detallando cada fase del análisis.

Enunciado: Pregunta 3 · Fonaments dels Computadors UAB 2023

Solución

Según los criterios oficiales de corrección

Secuencia cíclica periódica de dígitos hexadecimales:

Solución: B, 2, F, 4, 2, A

Justificación y desarrollo detallado del análisis (condición de load, ciclo de conteo, funciones lógicas de salida y tabla):

Solución: 1. Análisis del contador y recorte de ciclo: - El módulo integrado es un contador binario natural ascendente de 3 bits (q2,q1,q0q_2, q_1, q_0). - La entrada de carga síncrona *load* se activa mediante una puerta AND alimentada por q2q_2 y q0q_0: load=q2⋅q0load = q_2 \cdot q_0 - La condición load=1load = 1 ocurre únicamente cuando el estado alcanza el valor binario 1012101_2 (estado decimal 5). - Al activarse *load*, en el flanco ascendente de reloj inmediato el contador no incrementa a 6, sino que carga de manera síncrona los valores fijados en las entradas paralelas (in2=0,in1=0,in0=0in_2 = 0, in_1 = 0, in_0 = 0), regresando al estado 0. - En consecuencia, el contador opera con un ciclo de 6 estados válidos: 0→1→2→3→4→5→00 \to 1 \to 2 \to 3 \to 4 \to 5 \to 0. Los estados 6 y 7 no forman parte del bucle de funcionamiento normal. 2. Deducción de las funciones lógicas de salida: A partir del conexionado de las puertas lógicas a las salidas directa e invertida del contador: - S3=q2‾⋅q0‾S_3 = \overline{q_2} \cdot \overline{q_0} - S2=q1S_2 = q_1 - S1=q1⋅q0‾S_1 = q_1 \cdot \overline{q_0} - S0=q2‾⋅q0‾S_0 = \overline{q_2} \cdot \overline{q_0} (conectada a la salida de la puerta AND que comparte las mismas entradas invertidas)

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Resuélvelo aquí mismo: corrección automática, pistas y solución paso a paso.

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