Universidad “Fermín Toro”

Departamento de Formación General

Facultad de Ingeniería

Cabudare

INFORME

Nombre: Ángel García

C.I: 20.501.660

Asignatura: Circuitos Digitales

Sección: SAIA “B”

Introducción

En el presente informe se practicará y justificar sobre el tema más de flip- flops

conocido también como circuito biestable. Esto es porque el dispositivo tiene dos estados

estables, es decir una que cae en uno de estos estados y permanecerá ahí hasta que un evento

externo lo haga cambiar de estado.

Es importante recalcar que los circuitos secuenciales incorporan un conjunto de

dispositivos electrónicos capaces de almacenar datos de manera indefinida, por ejemplo, las

memorias de tipo RAM. Estos circuitos son las memorias y funcionan como elementos de

realimentación para un circuito combinacional o procesador de datos. Al mencionar elementos de

memoria, se incorpora también una variable que no se consideraba en los circuitos combinables,

como el tiempo.

Los circuitos secuenciales se clasifican en síncronos y asíncronos. Un circuito Flip – Flop

puede construirse con dos compuertas NAND o dos compuertas NOR. La conexión y el

acoplamiento cruzado mediante la salida de una compuerta a la entrada de otra establece una

trayectoria de retroalimentación. Por tal motivo los circuitos se clasifican como secuenciales

asíncronos. Cada Flip – Flop tiene dos salidas Q y Q', y dos entradas, SET para ajustar y RESET

para restaurar.

Por otra parte, en un circuito secuencial asíncrono, los cambios de estado ocurren por los

retardos asociados a las compuertas lógicas utilizadas en su implementación, es decir, estos

circuitos no usan elementos de memoria, porque se sirven de los retardos debidos a los tiempos de

respuesta de las compuertas lógicas.

LABORATORIO DE CIRCUITOS DIGITALES

PROYECTO Nº 7

DURACIÓN: 1 SEMANAS.

FLIP- FLOP

Objetivos:

Obtener la Tabla de la verdad de los Flip Flop RS y D

Estudiar el funcionamiento del flip flop y su uso en diferentes configuraciones.

Observar el efecto del reloj en los flip – flop temporizados y la sincronía de entradas y

salidas.

Material Necesario

Leds.

Compuertas lógicas 74LS00, 74LS02

CI 74LS76.

CI 74LS14

Switches o Dipsw

6 Resistencias de 1 K

1 Resistencias de 10 K

Bases Teóricas:

Antes de comenzar la practica el alumno debe leer y estudiar: Circuitos Biestables (Otros

nombres Latch, registros o memorias básicas), Flip-Flop tipo D, Tipo JK Sugerencia: Revisar el

74LS75, 74LS77, Flip-Flop, Tipo JK 74LS76

Pre-Laboratorio:

1. ¿Qué es un flip flop?

Es un multivibrador capaz de permanecer en uno de dos estados posibles durante

un tiempo indefinido en ausencia de perturbaciones. Esta característica es ampliamente

utilizada en electrónica digital para memorizar información.

2. Investigar la tabla de la verdad, diagrama de tiempo y símbolo de los siguientes flip-flop:

(a) J-K

(b) SR o SC

(c) D

(d) T

3. Investigue las hojas técnicas de los flip-flop mencionados en la pregunta No. 2.

4. ¿Qué significan los términos sincrónicos y asincrónicos?

- Asíncronos: Solamente tienen entradas de control. El más empleado es el biestable RS.

- Síncronos: Además de las entradas de control posee una entrada de sincronismo o de

reloj.

5. Investigue las características del CI 74LS14. Dibuje su configuración interna e indique la

función de cada uno de sus pines.

El circuito integrado 7414 consta de 6 inversores schmitt trigger con salida totem pole. Estos

circuitos son usados cuando en las entradas se tienen niveles con ruido que pueden falsear los

niveles de salida.

La tabla de la verdad de cada inversor es muy sencilla, se invierte el valor de la entrada.

Los inversores son muy usados en electrónica, gracias a ellos podemos adaptar circuitos que

necesitan ser controlados por lógicas inversas. También combinando varios uno detrás de otro

podemos generar retardos pequeños, necesarios a veces para acceder a circuitos de forma

segura.

6. Complete el diagrama de tiempos mostrado para el circuito de la figura, suponiendo que

ambos flip-flops se hallan inicialmente en el estado “0”,

Actividades:

I Parte. Flip Flop Básicos con Compuertas Lógicas.

1. Dado el circuito de la figura No. 1 realice el montaje en el protoboard, pruebe su

funcionamiento y complete la tabla de la verdad correspondiente.

Figura No. 1

Qt R S Qt+1 Q’t+1

0 0 0 0 1

0 0 1 1 0

0 1 0 0 1

0 1 1 X X

1 0 0 1 0

1 0 1 1 0

1 1 0 0 1

1 1 1 X X

2. Dado el circuito de la figura No. 2 realice el montaje en el protoboard, pruebe su

funcionamiento y complete la tabla de la verdad correspondiente.

Figura No. 2

CLK Qt D Qt+1 Q’t+1

0 0 0 0 1

0 0 1 0 1

0 1 0 1 0

0 1 1 1 0

1 0 0 0 1

1 0 1 1 0

1 1 0 0 1

1 1 1 1 0

II Parte. Estudio y Funcionamiento del Flip – Flop

1. Flip Flop como Divisor de Frecuencia: Dado el circuito de la figura No. 3 realice el

montaje en el protoboard y compruebe y explique su funcionamiento.

Figura No. 3

a. Dibuje la señal d entrada y la señal de salida que se observan en el osciloscopio.

b. ¿Qué se observa en los leds?

Que tardan más en titilar con respecto a la entrada. Esto quiere decir que el flip flop divide la

frecuencia entre 2.

2. Estudio del Flip Flop como Contador: Dado el circuito de la figura No. 4 realice el

montaje en el protoboard y compruebe y explique su funcionamiento.

Figura No. 4

a. ¿Qué comportamiento se observa en los leds?

Que hay un conteo en binario en cada transición del clock, estos flip flop se encuentran

conectados en cascada y por ende cada uno de ellos está dividendo la frecuencia, el primero entre

2 y el segundo entre 4 (2 del primer FF multiplicado por 2 del segundo FF). Esta división causa un

conteo entre los 2 FF desde 0 a 3.

b. Realice una tabla de la verdad según lo que se observa. Explique

CLK Q2 Q1

1 0 0

0 0 1

1 0 1

0 1 0

1 1 0

0 1 1

1 1 1

0 0 0

3. Estudio del Flip Flop Como pulsador Star / Stop: Dado el circuito de la figura No. 5

realice el montaje en el protoboard y compruebe y explique su funcionamiento.

Figura No. 5

a. ¿Qué comportamiento se observa en el led?

Existe un cambio de apagado al presionar el sw1 y otro cambio a encendido cuando se

presiona nuevamente, repitiendo el ciclo infinitas veces.

b. Explique su funcionamiento:

Simplemente la compuerta se está asegurando que exista el voltaje correcto para hacer el

cambio de estado, y de esta manera no entra ruido al flip flop J-K.

Cada vez que se presiona hay un cambio de estado ya que j y k están en un estado lógico alto

y el pulso está entrando por el clock, realizando un cambio cada vez que se presione.

Post-Laboratorio:

1.- Con el 74194 realiza un circuito secuenciador de Leds, es decir, que se desplace un Led

encendido, (hay que realizar un pulso corto en el SR)

Ejemplo de funcionamiento: 1000 0100 0010 0001

2.- ¿Cómo harías para que repita el ciclo siempre? Es decir: 1000 0100 0010 0001 1000 0100

Colocaría Q3 conectado al SR para que así el desplazamiento ocurra infinitamente, todo esto

gracias a la carga del dato en d0, d1, d2 y d3.

Conclusiones

Los Flip-Flops son de gran importancia, pues son una unidad fundamental de memoria y tienen

la capacidad de almacenar un BIT (Binary Digit ó Dígito Binario). El bit es la unidad mínima de

información empleada en informática o en cualquier dispositivo digital.

Los elementos de memoria que se utilizan en los circuitos secuenciales de reloj se llaman

flip –flops estos circuitos son celdas binarias capaces de almacenar un bit de información.

Un flip – flop tiene dos salidas, una para valor normal y otra para el valor complementario

del bit almacenado en él.

Los flip flops poseen dos estados estables, uno a nivel alto 1 lógico y otro a nivel bajo cero

lógico.

Los flips flops son importantes debido a que estos componentes electrónicos ayudan en la

industria, como divisores de frecuencia, como circuitos de enclave, como contadores (muy

poco usados); como circuitos de memoria temporal y sobre todo como acopladores o

acondicionadores de señal entre tarjetas o máquinas.

Se ha identificado la diferencia entre un circuito combinacional y uno secuencial.

Ha sido posible comprender la manera en que los Flip-Flops permiten almacenar valores

en memoria.

Se ha utilizado el diseño de Flip-Flops con habilitador/deshabilitador para permitir un mejor

control sobre las salidas que se desean.

Las tablas de verdad han sido utilizadas como herramientas para obtener conclusiones

respecto al funcionamiento u operación de los circuitos realizados.

Se han analizado e interpretado correctamente los datos resultantes en las tablas de

verdad, dando lugar a importantes aplicaciones prácticas sobre el uso de cada uno de los

circuitos mostrados.

El desarrollo del contador binario y decimal con el display de 7 segmentos ha permitido

visualizar una aplicación importante de los circuitos en la vida cotidiana.