LABORATORIO CIRCUITOS DIGITALES

PRACTICA No. 5 CONTADOR CON FLIP FLOP

PORJOHN MARIO SALAZAR FLOREZJAVIER ALFONSO GIRALDO RODRIGUEZ

GRUPO LDX42-103

PROFESOR VICTOR HUGO JARAMILLO ZULUAGA

INSTITUTO TECNOLOGICO METROPOLITANO ITMMEDELLIN2015

INTRODUCCIN

La presente practica de laboratorio, nos permitir incursionar en el mundo de la lgica secuencial. El cual abarca los circuitos biestables, monoestables y los dispositivos lgicos aestables, denominados multivibradores. Los dispositivos biestables se dividen en dos categoras: flipflops y latches. Los biestables poseen dos estados estables, denominados SET (activacin) y RESET (desactivacin), en los cuales se pueden mantener indefinidamente, lo que les hace muy tiles como dispositivos de almacenamiento. La diferencia bsica entre latches y flip-flops es la manera en que cambian de un estado a otro. Los flip-flops son los bloques bsicos de construccin de los contadores, registros y otros circuitos de control secuencial, y se emplean tambin en ciertos tipos de memorias. El multivibrador monoestable, normalmente denominado monoestable, tiene un nico estado estable. Un monoestable genera un nico impulso de anchura controlada cuando se activa o dispara. El multivibrador aestable no tiene ningn estado estable y se emplea principalmente como oscilador, es decir, como generador de seales automantenido. Los osciladores de impulsos se emplean como fuentes de seales de temporizacin en los sistemas digitales.Los flip-flops son dispositivos sncronos de dos estados, tambin conocidos como multivibradores biestables. En este caso, el trmino sncrono significa que la salida cambia de estado nicamente en un instante especfico de una entrada de disparo denominada reloj (CLK), la cual recibe el nombre de entrada de control, C. Esto significa que los cambios en la salida se producen sincronizadamente con el reloj.Un flip-flop disparado por flanco cambia de estado con el flanco positivo (flanco de subida) o con el flanco negativo (flanco de bajada) del impulso de reloj y es sensible a sus entradas slo en esta transicin del reloj.El flip-flop J-K es verstil y es uno de los tipos de flip-flop ms ampliamente utilizado. El funcionamiento del flip-flop J-K es idntico al del flip-flop S-R en las condiciones de operacin SET, RESET y de permanencia de estado (no cambio). La diferencia est en que el flip-flop J-K no tiene condiciones no vlidas como ocurre en el S-R.La Figura 1 muestra la lgica interna de un flip-flop J-K disparado por flanco positivo. Observe que se diferencia del flip-flop S-R disparado por flanco en que la salida Q se realimenta a la entrada de la puerta G2, y la salida Q se realimenta a la entrada de la puerta G1. Las dos entradas de control se denominan J y K, en honor a Jack Kilby, quien invent el circuito integrado. Un flip-flop J-K puede ser tambin del tipo disparado por flanco negativo, en cuyo caso, la entrada de reloj se invierte.

FIGURA 1 Diagrama lgico simplificado de un flip-flop J-K disparado por flanco positivo.

En la Tabla 1 se muestra la tabla de verdad del flip-flop J-K disparado por flanco, la cual resume su funcionamiento. Observe que no hay ningn estado no vlido, como ocurre con el flip-flop S-R. La tabla de verdad de un dispositivo disparado por flanco negativo es idntica, excepto en que se dispara durante el flanco de bajada del impulso de reloj.

TABLA 1 Tabla de verdad de un flip-flop J-K disparado por flanco positivoPara el desarrollo de la prctica implementaremos un contador con una secuencia especfica mediante componentes flip flop del tipo JK, para ser visualizada en un display de 7 segmentos.El biestable JK es tambin llamado "biestable universal o Flip Flop Universal" debido a que con l, se pueden implementar otros tipos de biestable, como el biestable tipo D o el biestable tipo T.Ya que los Flip Flop JK necesitan un pulso para empezar la secuencia, este se generar con el hexgono invertido Schmitt Trigger 40106 y una resistencia variable, conformando as un oscilador.Este pulso ser comn para los flip flop 7473 de entradas de datos (J-K), y una entrada de reloj, independiente para cada biestable. Las salidas son complementarias. Los datos de las entradas son procesados despus de un impulso completo de reloj. Mientras este permanece en nivel bajo el Slave est incomunicado del Master. En la transicin positiva de reloj los datos de J y K se transfieren al master. En la transicin negativa del reloj la informacin del Master pasa al Slave. Los estados lgicos de las entradas J y K debe mantenerse constantes mientras la seal de reloj permanece en nivel alto. Los datos se transfieren a la salida en el flanco de bajada de la seal de Reloj. Aplicando un nivel bajo a la entrada clear (CLR) la salida Q se pondr a nivel bajo, independientemente del valor de las otras entradas.Una vez almacenada la informacin por los flip flops ser procesada y decodificada para ser mostrada en el display. Mediante el decodificador 7447 que convierte un cdigo binario de entrada de N bits, en lneas de salida de manera tal, que cada una de estas lneas slo sea activada para una posible combinacin de entradaEl decodificador 7447 est diseado para activar segmentos especficos, aun de cdigos de entrada mayores que 1001 (9)

OBJETIVOSCon el desarrollo de esta prctica de laboratorio se tiene propuesto:General Entender los fundamentos de la lgica secuencial.Especficos Obtener las tablas de verdad para los flip flop. Obtener las funciones simplificadas mediante mapas de Karnaugh. Simular circuito equivalente en Circuit Maker. Implementar circuito para representar la secuencia dada en el Display.DESARROLLO

La secuencia sugerida para esta prctica es:

0 1 3 2 6 7 5 4

TABLA DE VERDAD

E. PRESENTEE. SIGUIENTEFLIP FLOP 1FLIP FLOP 2FLIP FLOP 3

Q1Q2Q3Q1Q2Q3J1K1J2K2J3K3

0000010*0*1*

0010110*1**0

0101101**00*

0110100**0*1

100000*10*0*

101100*00**1

110111*0*01*

111101*0*1*0

Mapas de Karnaugh y Funciones lgicas

J1 = K1 = J2 = K2 = J3 = K3 = Circuito equivalente simplificado (letras)

Cronograma de tiempo

Informacin tcnica

40106

7473

7447

CONCLUSIONES

Entender el comportamiento de los flip flop adems de su tabla de verdad nos ayudar a entender sus estados presente y futuro, lo cual nos dar la pauta para hacer nuestra secuencia deseada. Un correcto uso de los mapas de Karnaugh es importante para recrear la secuencia que deseemos, un error en las funciones lgicas significara un error en nuestra secuencia. El conocimiento previo de los componentes es de gran ayuda para la implementacin de diferentes circuitos, ya que puede incurrirse en errores como la compatibilidad de componentes. Ejemplo: el decodificador 7447 trabaja con el display de nodo comn, no de ctodo. La complejidad del circuito depende de la correcta simplificacin de funciones gracias a los mapas de Karnaugh.

BIBLIOGRAFA

UNICROM. Display de 7 segmentos. Disponible en:http://unicrom.com/Tut_display-7-segmentos.asp

MONOGRAFIAS. Leds y Display de 7 segmentos. Disponible en:http://www.monografias.com/trabajos11/leds/leds2.shtml.

PDF. Display de 7 segmentos. Disponible en:http://www.electronguia.com.ar.

1Prctica 5 Contador con Flip FlopJohn Mario Salazar Florez Javier Alfonso Giraldo