Contador Binario Síncrono Up/Down 4 Bits SN74LS191N DIP-16 TTL 74LS191

¿Qué es?

El SN74LS191N de Texas Instruments es un circuito integrado secuencial de alta velocidad de la familia TTL Low-power Schottky que opera como un contador binario reversible (Up/Down) de 4 bits (módulo 16, conteo de 0 a 15 y de 15 a 0). A diferencia de contadores como el 74LS193 (que emplean dos entradas de reloj separadas), el 74LS191 utiliza una única entrada de reloj (CLK) y controla la dirección de cuenta mediante un pin dedicado de sentido (/U/D / Up-Down). Incorpora carga paralela asíncrona (/LOAD) para precargar valores iniciales, una entrada de habilitación de conteo (/ENABLE o /CTEN), y salidas de detección de desbordamiento (MAX/MIN) y acarreo en rizo (/RCO) para facilitar su conexión en cascada multietapa.

Especificaciones técnicas:

• Fabricante: Texas Instruments

• Modelo / Referencia: SN74LS191N (74LS191)

• Familia lógica: TTL LS (Low-power Schottky)

• Función lógica: Contador binario síncrono reversible (Synchronous 4-Bit Up/Down Binary Counter)

• Capacidad de conteo: 0 a 15 (conteo ascendente) y 15 a 0 (conteo descendente)

• Línea de reloj: 1 sola entrada de pulsos de reloj (CLK), activa en flanco de subida (Positive-Edge-Triggered)

• Control de sentido: Entrada Up/Down (/U/D): nivel bajo (0 V) = cuenta ascendente (Up); nivel alto (5 V) = cuenta descendente (Down)

• Tipo de carga paralela: Asíncrona directa mediante pin /LOAD (activa en nivel bajo, independiente del reloj)

• Encapsulado: DIP-16 plástico (Through-Hole para protoboard / PCB)

• Voltaje de alimentación (VCC): 4.75 V a 5.25 V DC (nominal: 5.0 V)

• Pines de alimentación estándar: Pin 16 (VCC) y Pin 8 (GND)

• Frecuencia máxima de conteo (fmax): Típica de 25 MHz (mínimo 20 MHz)

• Voltaje de entrada nivel alto (VIH): Mínimo 2.0 V

• Voltaje de entrada nivel bajo (VIL): Máximo 0.8 V

• Voltaje de salida nivel alto (VOH): Mínimo 2.7 V (típico 3.4 V)

• Voltaje de salida nivel bajo (VOL): Máximo 0.5 V (típico 0.35 V)

• Corriente de salida a nivel bajo (IOL): 8 mA

• Salidas de acarreo: Salida MAX/MIN (activa en alto) y salida Ripple Clock / Ripple Carry (/RCO activa en bajo)

• Rango de temperatura de operación: 0°C a +70°C

¿Para qué sirve?

• Sistemas de control de posición, dosificación o aforo (aumento y decremento de conteo según sensores).

• Generador de rampas binarias ascendentes/descendentes para convertidores D/A o generadores de onda triangular.

• Temporizadores programables de cuenta regresiva (countdown timers).

• Divisores de frecuencia digitales síncronos programables.

• Prácticas académicas de electrónica digital, circuitos secuenciales y contadores reversibles con una sola línea de reloj.

¿Qué problema te soluciona?

• Una sola línea de reloj: Facilita enormemente el diseño con microcontroladores o fuentes de reloj fijas, ya que no requiere dos generadores de reloj separados como el 74LS193; la dirección de cuenta se cambia sencillamente con un nivel lógico alto o bajo.

• Carga asíncrona de datos: Su entrada /LOAD fuerza de inmediato los valores de entrada (A, B, C, D) a las salidas QA-QD sin necesidad de esperar pulsos de reloj.

• Detección integrada de límites: Su salida MAX/MIN avisa automáticamente cuando el contador llega al valor 15 (en subida) o a 0 (en bajada), ideal para disparar alarmas o ciclos de recarga.

• Cascada multietapa de alta velocidad: Conecta las salidas MAX/MIN o /RCO a las habilitaciones de la siguiente etapa para enlazar múltiples contadores (8, 12 o 16 bits).

• Inserción limpia: Su encapsulado Through-Hole DIP-16 se monta con firmeza en protoboards y zócalos estándar.

Preguntas frecuentes:

❓ ¿Cuáles son los pines de alimentación VCC y GND del 74LS191?

Utiliza la distribución estándar de 16 pines: Pin 16 = VCC (+5 V) y Pin 8 = GND (Tierra / 0 V).

❓ ¿Cómo se cambia entre conteo ascendente (Up) y descendente (Down)?

A través del Pin 5 (/U/D):

• Si el Pin 5 está en nivel bajo (0 V), el contador avanza en forma ascendente: 0, 1, 2... 15.

• Si el Pin 5 está en nivel alto (+5 V), el contador retrocede en forma descendente: 15, 14, 13... 0.

❓ ¿Cómo debe conectarse para que realice el conteo continuo?

1. Aplica la señal de pulsos al Pin 14 (CLK).

2. Conecta la entrada de habilitación de conteo /ENABLE o /CTEN (Pin 4) a GND (0 V).

3. Conecta la entrada de carga paralela /LOAD (Pin 11) a +5 V (nivel alto).

4. Fija el Pin 5 (/U/D) en 0 V (subida) o en 5 V (bajada).

5. Lee las salidas binarias en: Pin 3 (QA / LSB), Pin 2 (QB), Pin 6 (QC) y Pin 7 (QD / MSB).

❓ ¿En qué se diferencia el 74LS191 del 74LS190?

• El 74LS191 es un contador binario puro de 4 bits (cuenta de 0 a 15 y de 15 a 0 / módulo 16).

• El 74LS190 es un contador BCD reversible (cuenta de 0 a 9 y de 9 a 0 / módulo 10).

❓ ¿En qué se diferencia el 74LS191 del 74LS193?

• El 74LS191 tiene un solo pin de reloj (CLK) y un pin de control de dirección Up/Down.

• El 74LS193 tiene dos pines de reloj independientes: uno para contar hacia arriba (Count Up) y otro para contar hacia abajo (Count Down).

❓ ¿Para qué sirven las salidas MAX/MIN (Pin 12) y /RCO (Pin 13)?

• MAX/MIN (Pin 12): Pasa a nivel alto (+5 V) cuando el conteo llega a 15 (si cuenta hacia arriba) o cuando llega a 0 (si cuenta hacia abajo).

• /RCO (Ripple Clock Output - Pin 13): Permanece normalmente en alto y genera un pulso bajo (0 V) cuando se alcanza el extremo (15 o 0) y el reloj maestro está en nivel bajo. Se utiliza para generar la señal de acarreo hacia el siguiente chip en cascada.

❓ ¿Cuál es la distribución completa de pines (pinout) del 74LS191?

• Pin 1: Entrada de dato paralelo B (D1)

• Pin 2: Salida QB (bit 1)

• Pin 3: Salida QA (bit 0 / LSB)

• Pin 4: Entrada de habilitación de conteo (/ENABLE o /CTEN - activa en bajo)

• Pin 5: Entrada de control de sentido Up/Down (/U/D - 0 = Up, 1 = Down)

• Pin 6: Salida QC (bit 2)

• Pin 7: Salida QD (bit 3 / MSB)

• Pin 8: GND (Tierra)

• Pin 9: Entrada de dato paralelo D (D3 / MSB)

• Pin 10: Entrada de dato paralelo C (D2)

• Pin 11: Entrada de carga paralela (/LOAD - activa en bajo)

• Pin 12: Salida de detección de límites MAX/MIN (activa en alto)

• Pin 13: Salida de acarreo en rizo / reloj en rizo (/RCO - activa en bajo)

• Pin 14: Entrada de reloj (CLK - activo en flanco de subida)

• Pin 15: Entrada de dato paralelo A (D0 / LSB)

• Pin 16: VCC (+5 V)