Cuando hablamos de diseñar circuitos especiales, nos referimos a poder obtener un dispositivo capaz de efectuar cuentas con módulos distintos al 8421, poder obtener una secuencia en anillo, contar con un dispositivo que efectúe una determinada función cuando se sigue una secuencia, etc.

Para encarar las nociones de diseño, es necesario recordar algunos conceptos:

Un contador de módulo m es aquel que tiene m estados diferentes; puede ser síncrono o asíncrono. Estos contadores contienen los circuitos necesarios para controlar la cantidad m de estados que se desea obtener. Por ejemplo, es muy utilizado el contador BCD natural (conteo de 0 a 9), cuyo módulo es 10.

Este contador se realiza con cuatro Flip-flops y la lógica necesaria para que vuelva a "0", cuando el conteo llegue a 9.

De la misma manera, podemos implementar el diseño de un contador de módulo 12, que se realiza con 4 Flip-flops y la lógica necesaria para que, cuando el conteo llegue a 12, vuelva a 0.

Si bien los contadores de códigos 8421 son los más populares por ser los más sencillos de realizar, ya que utilizan un mínimo número de compuertas para interconectar los Flip-flops, todos los contadores síncronos y asíncronos pueden construirse para contar en un código diferente al 8421.

La base de cualquier contador es una combinación adecuada de Flip-flops. La única diferencia entre un contador binario de pesos 8421 y cualquier otra secuencia está dada por la lógica utilizada en la interconexión de los Flip-flops.

Para la implementación de un contador de código determinado, se debe diseñar la lógica de interconexión correspondiente, como veremos seguidamente. La estructura básica de un contador es la de un conjunto de Flip-flops interconectados.

Un Flip-flop es un circuito secuencial cuya función puede determinarse a través de la tabla de verdad. También puede darse su funcionamiento a través de la función o ecuación característica del Flip-flop y con el objeto de encarar el diseño de nuevos contadores, vamos a "buscar" la ecuación características de los Flipflops vistos, comenzando por el R-S.

Del mapa de Karnaught, si agrupamos los dos "1" verticales que corresponden a la columna "01" (R = 0 ó R y Q = 1) y agrupamos los dos "1" y las dos "X" horizontales que corresponden a la fila "1" (S = 1), surge que la ecuación característica es:

La ecuación característica nos dice que el próximo estado que toma la salida Q es un "1" cuando S = "1" o cuando R = 0 y Q = 1.

J = 0, K = 0 y Q = 1 y
J = 1, K = 0 y Q = 0 y
J = 1, K = 0 y Q = 1 y
J = 1, K = 1 y Q = 0

Para encontrar la ecuación característica deberían transportarse al mapa de Karnaught los "1", a los casilleros correspondientes, luego se los debe agrupar y obtener las combinaciones de los estados agrupados. Luego, con dicha ecuación característica se puede implementar la función que representa al FF J-K con compuertas lógicas. Por lo tanto, en la tabla 2, se han trasladado los "1" de dicha tabla de verdad.

La ecuación característica es:

La ecuación característica es:

De la misma manera podemos conseguir la ecuación característica de cualquier otro dispositivo, así por ejemplo, la ecuación característica del FF D es:

Una vez conocido el tip de FF y la cantidad necesaria, se debe realizar la tabla de verdad del funcionamiento del contador, en la cual se muestra el primer estado lógico que han de tomar los Flip-flops después de cada pulso y en función del estado actual del Flip-flop. Al alcanzar el estado correspondiente a la máxima capacidad de conteo, el contador vuelve al estado inicial.

Luego, a partir de los mapas de Karnaught se deduce la ecuación de cada Flip-flop.

Por último, se compara la ecuación anterior con la ecuación característica del Flip-flop utilizado y se deduce la expresión lógica de las entradas del mismo.