APPLICATION PROJECT DIGITAL ELECTRONICS 07- 08 Q1 1BT4.

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1 APPLICATION PROJECT DIGITAL ELECTRONICS 07- 08 Q1 1BT4

2 DIGITAL CLOCK En la asignatura ED del curso 2007-2008 primer cuatrimestre se ha propuesto el desarrollo de un reloj digital desde cero. Esto incluye el diseño y posterior implementación en Proteus de todos los componentes y circuitos que integran este reloj. Como se puede apreciar en la imagen este consta de la entrada (pulsadores), el circuito que es el nucleo del reloj y la salida (displays).

3 DIGITAL CLOCK De todos los circuitos que hay dentro del reloj digital, nos centraremos en el CLOCK_SYSTEM, el motor del reloj.

4 CLOCK_SYSTEM Dentro de este nos interesa el modulo CLOCK_COUNTER, Que es la parte donde se realizan las operaciones que permiten a un reloj contar.

5 CLOCK_COUNTER Y aquí dentro encontramos la parte que nos interesa, el contador. Como puede apreciarse este esta dividido en varios módulos. 1. Empezando por la derecha el contador de segundos. 2. En medio el de minutos, clon exacto del de segundos. 3. Y a la izquierda el de horas. Parecido a los otros dos, pero modificado para contar horas en formato AM y PM.

6 SECONDS Lo forman 2 contadores 10 uniendo la salida TC10 de las unidades al ENABLE de el de las decenas. En TC60 se resetean los contadores a su estado inicial cuando detecta un 5 y un 9 respectivamente o un 00 cuando descontamos. Este estado inicial viene definido por la entrada C[3..0] e indica el punto de partida para el contador cuando este cuenta o descuenta, dependiendo de lo que marque UD_L.

7 UNITS COUNTER Para entender el funcionamiento de este sistema es primordial dar un vistazo al interior de un contador 10. Para ello nos adentraremos en el contador de unidades. Como podemos apreciar esta diseñando siguiendo el esquema de una maquina de MOORE. Tres módulos diferenciados: CS2: Implementa la salida TC10 a partir de los datos. CS1: Realiza los cambios para el futuro de los estados. STATE MEMORY: Almacena los estados hasta el siguiente pulso del clock.

8 CS2 El modulo CS2 es el encargado de activar la salida TC10 cuando toque, esto es dependiendo de la entrada UD_L en 0 o en 9.

9 STATE MEMORY Se encarga de almacenar el estado actual en memorias flip- flop. En este caso en tipo D.

10 CS1 Aquí se forja el estado futuro. Dependiendo de UD_L o del Load Direct se incrementa/decrementa el estado anterior o se carga la entrada INT[3..0]. Esto es posible gracias a la utilización de multiplexores y formados por puertas lógicas.

11 TC60 Este modulo hace posible la unión de 2 contadores 10 para formar uno 60. Controla el incremento de las decenas y resetea el sistema cuando alcanzan su valor máximo. También es el responsable de la salida TC60 que indicara que se ha cumplido un minuto al circuito externo.

12 HOURS COUNTER Al lado de los minutos y segundos, formados ambos por 2 contadores 60 idénticos, se encuentra el modulo que administra las horas. Es muy similar a un contador de 60 pero esta limitado a 24 y tiene dos modos de funcionamiento AM, PM, que están implementados por un modulo anexo al contador 60.

13 HOURS COUNTER Como se puede apreciar en el interior, esta el modulo clásico contador de 60 modificado y un circuito externo para el modo AM, PM.

14 24HOURS La diferencia con los contadores de minutos y segundos reside en el modulo TC24. Que limita al contador a un máximo de 24 horas.

15 HOURS COUNTER Capturando la salida del 24 HOURS el circuito alojado en la memoria distingue entre AM y PM y modifica la salida del reloj para adaptarlo.