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INFORME FINAL LABORATORIO N3
REGISTROS
1. Presentar todos los circuitos implementados (6 circuitos), su tabla de verdad y diagramade tiempos y breve anlisis de su funcionamiento.
a) PRIMER CIRCUITO
FIGURA N1
ANALISIS DE FUNCIONAMIENTO
a) En primer lugar realizamos la implementacin del circuito de manera fsica en un protoboard,as como en el Proteus.
b) El funcionamiento del siguiente registro es el siguiente: a travs del pulsador ingresamos las
seales (1 o 0), lo que sucede en seguida es que por cada impulso del reloj (timer) sealmacenarn los datos otorgados (En este ejemplo 1011). Entendamos entonces que para el
primer pulso introducimos el bit 1, para el segundo pulso el bit 1, y as sucesivamente.
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c) Precisamente esta accin realizada es el almacenamiento de los datos. Ahora el siguiente paso
es el de desplazamiento en la que se realiza el movimiento de los datos de una etapa a otra
dentro del registro, en funcin de los impulsos del reloj que se apliquen.
d) En nuestro ejemplo lo que sucede es que ingresamos primero el 1 al primer impulso del reloj.
Luego introducimos otro 1 al siguiente pulso. Lo que sucedi con el primer dato fue que sedesplaz al siguiente Flip Flop. As ocurre el proceso sucesivamente.
DIAGRAMA DE ESTADOS:
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b) SEGUNDO CIRCUITO
FIGURA N2
ANLISIS DEL FUNCIONAMIENTO:
a) El funcionamiento del siguiente registro es el siguiente: a travs del pulsador ingresamos las
seales (1 o 0), lo que sucede en seguida es que por cada impulso del reloj (timer) se
almacenarn los datos otorgados (En este ejemplo 1011). Entendamos entonces que para el
primer pulso introducimos el bit 1, para el segundo pulso el bit 1, y as sucesivamente.
b) Precisamente esta accin realizada es el almacenamiento de los datos. Ahora el siguiente paso
es el de desplazamiento en la que se realiza el movimiento de los datos de una etapa a otra
dentro del registro, en funcin de los impulsos del reloj que se apliquen.
c) En nuestro ejemplo lo que sucede es que ingresamos primero el 1 al primer impulso del reloj.Luego introducimos otro 1 al siguiente pulso. Lo que sucedi con el primer dato fue que se
desplaz al siguiente Flip Flop. As ocurre el proceso sucesivamente.
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DIAGRAMA DE ESTADOS:
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c) TERCER CIRCUITO
FIGURA N3
ANLISIS DEL FUNCIONAMIENTO:
El funcionamiento de este circuito es muy sencillo comparado a los circuitos anteriores, si
el enable est en 1, las entradas D0, D1, D2 y D3 le damos 0 1 en la salida
obtendremos los mismos valores dados en la entrada, y esto se debe por estar usando unregistro de almacenamiento asncrono.
Pero si las entradas D0, D1, D2 y D3 del caso anterior quedan todas en 1 y el enable
ponemos en 0 lo que se obtendr en las salidas son los mismos valores que la entradas
que se quedara memorizado as manipulemos solo las entradas a 0 1 siempre y
cuando dejar el enable en 0
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d) CUARTO CIRCUITO
REGISTRO SNCRONO DE 4 BITS
FIGURA N4
ANLISIS DEL FUNCIONAMIENTO:
a) En primer lugar realizamos la implementacin del circuito de manera fsica en un protoboard, as
como en el Proteus
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b) Este funcionamiento indica que las entradas y las salidas se encuentran en paralelo. Lo que sucede
es que inmediatamente despus de introducir simultneamente todos los bits de datos, estos
aparecen en paralelo en las salidas.
c) Se le ha implementado un pulsador al final que permite resetear el proceso si se desea almacenar
otros datos.
d) Este circuito acta como un registro de almacenamiento sncrono, pues siempre que exista una
seal de reloj, la entrada pasara a la salida en caso contrario la salida permanecer en estado de
memoria y no ser afectado por la entrada.
e) QUINTO CIRCUITO Implementar el Registro Universal (IC 74LS194), verificando el funcionamiento:
a. Carga paralelab. Desplazamiento derecha.c. Desplazamiento izquierda.d. Estado memoria.
FIGURA N5
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TABLA DE VERDAD
FIGURA N6
TABLA N1
0S
1S
0M
0 0 Mantenimiento
0 1 Desplazamiento Izquierda
1 0 Desplazamiento Derecha
1 1 Carga Paralela
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f) SEXTO CIRCUITO
Analizar el funcionamiento del IC 74LS259, como registro direccionable, compruebe su tabla
de verdad y diagrama de tiempo.
Estos 8 bits direccionables cierres estn diseados para uso general aplicaciones de almacenamiento de
propsito en los sistemas digitales, especfico usos incluyen registros de trabajo, registros de sujecin
de serie, y active-high decodificadores o de multiplexores. Ellos son multifuncionales dispositivos
capaces de almacenar datos de una sola lnea en direccionable de ocho Latches, y ser un 1-of-8
decodificador o demultiplexor con salidas activas en alto.
Cuatro modos de funcionamiento se pueden seleccionar mediante el control las entradas clear y enablecomo se enumeran en la funcin tabla. En el modo, los datos direccionable-Latch en el DATAIN el
terminal est escrito en el Latch dirigida, la Latch dirigida seguir la entrada de datos con todos los
unaddressed Latch que queda en sus estados anteriores. En el modo de memoria, todos los Latch de
permanecer en sus estados anteriores y no son afectados por los datos o entradas de direcciones, para
eliminar la posibilidad de la introduccin de datos errneos en la Latch, las enable deberan celebrarse
HIGH (inactivo), mientras que las lneas de direccin estn cambiando. En la 1-de-8 o decodificacin
modo de demultiplexacin, la salida dirigida seguir el nivel de la entrada D con todas las dems salidas
de baja. En el clear modo, todas las salidas son bajos y no afectado por la direccin y entradas de datos.
TABLA DE VERDAD
TABLA N7
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Tabla de seleccin de Latch
TABLA N8
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2. De los manuales del fabricante describa todas las caractersticas tcnicas de los IC TTL yCMOS, que realizan la funcin de registro.
TABLA N2INTEGRADO TTL Y
CMOSDESCRIPCION
74LS75*
Es un circuito integrado compuesto por 4 latch tipo D,su funcionamiento es el de un registro de 4 bits del tipoasncrono pues se activa con un enable y muestra losdatos de entrada y salida. Existe otro circuito integradoCMOS 4042 que tiene igualmente cuatro cerrojos tipoD.
74LS91*
Es un circuito integrado que funciona como registro dedesplazamiento de 8 bits. Cuenta con 14 pines, siendodel tipo SISO. Se halla en la gama de los TTL y se
compone por 8 flip flops del tipo SR.
74 LS 164*
Es un circuito integrado cuyo funcionamiento radica ensu uso como registro que procesa 8 bits con entrada enparalelo y salida en serie; se encuentra compuesto porflip flop tipo JK.
74LS165*
Es un circuito integrado que funciona como un registrode desplazamiento de 8 bits. Las entradas son del tipoparalelo y salida serie; tambin admite una entradaopcional serie. Est compuesto por flip flops de tipo JK.
74LS194 *
Es un circuito integrado que posee 4 bits entradas demanera paralela y salida de desplazamientobidireccional. Cumple la funcin de registro, conocidocomo registro universal pues cuenta con una entrada dedesplazamiento izquierdo y a su vez derecho como lomencionamos anteriormente (bidireccional).
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74 LS 273*
Es un circuito integrado compuesto por 8 flipflop tipo D.Funciona como un registro paralelo de 8 bits con unaentrada de reloj y una entrada de master reset, estaconfiguracin hace que sea ideal para aplicaciones enlas computadoras, que opera con o bits quecorresponden a un byte. La frecuencia mxima de
operacin de los circuitos integrados de este tipo denmero normal es de 30 Mhzcon un consumo de 62 mAcada uno.
La distribucin de pines(*) se muestra a continuacin :
74LS75
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74LS91
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74LS165
74LS194
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74 LS 273
3. Describa circuitos de aplicacin de los registros de desplazamiento, almacenamiento,universal, direccional.
a) Registro de Corrimiento Bsico: Es un conjunto de flip-flops conectados de tal forma que losnmeros binarios almacenados en l son desplazados de un flip-flopal siguiente con cada pulso de
reloj aplicado. Con cada flanco ascendente del reloj la informacin se va desplazando hacia laderecha una posicin. En la Figura 1 se observan las formas de onda de las salidas de cada flip-flop,
donde se observa el desplazamiento de los datos de izquierda a derecha.
FORMAS DE ONDA DE UN REGISTRO DE 4 BITS
FIGURA N6
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Tipos de Entradas y Salidas en los Registros de Corrimiento
Existen diversas formas de cargar o extraer informacin en un registro de corrimiento. En la figura 2se muestran las distintas formas de mover la informacin en un registro de corrimiento.
TIPOS DE ENTRADAS Y SALIDAS EN LOS REGISTROS DE CORRIMIENTO
Las combinaciones de Entrada/Salida ms comunes en los registros de corrimiento son: Entrada Serie/SalidaParalelo y Entrada Paralelo/Salida Serie. A continuacin se dar una descripcin sobre estos dos modos defuncionamiento.
Entrada Serie - Salida Paralelo
Es la forma ms usual del tipo de entrada y salida de datos en los registros de corrimiento. En laFigura 3 seobserva el esquema de un registro de esta clase. La entrada asincrnica CLR que se observa, esusada para poner todos los bitsdel registro en 0.
Existen circuitos integrados como el 74HC164que funcionan de esta forma.
REGISTRO DE CORRIMIENTO ENTRADA SERIE - SALIDA PARALELO
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Entrada paralelo Salida serie
En la Figura 4 se observa el esquema de un registro de este tipo. LOAD: Las entradas en paralelo se
almacenan en losflip-flops
internos (entrada asincrnica),SHIFT
: Corrimiento del puerto hacia laderecha (entrada sincrnica), entrada serie por el primer flip-flop y salida serial por el ltimo.Existen circuitos integrados como el 74HC165que funcionan con base en este esquema.
REGISTRO DE CORRIMIENTO ENTRADA PARALELO - SALIDA SERIE
b) Registros de corrimiento bidireccionales. Este tipo de registro tiene la opcin de elegir ladireccin en que se transmiten los datos. Estos registros tienen una seal de control que permiteseleccionar el sentido de desplazamiento de los datos. En la Figura 5 se observa el circuito lgico deun registro bidireccional de 4bits.
REGISTRO DE CORRIMIENTO BIDIRECCIONAL DE 4 BITS
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Para propsitos de entender el funcionamiento de este registro se ha dispuesto de forma vertical, para
mostrar cmo se desplazan los datos. Cuando la entrada ABA/ARR'se encuentra en 1 lgico, los datos se
desplazan hacia abajo y cuando esta es 0lgico los datos se desplazan hacia arriba.
Cuando la seal de control ABA/ARR'es 1, las compuertas marcadas con Ase activan, permitiendo que el
dato de cualquier flip-flop pase al flip-flop inmediatamente inferior despus de que ocurra una transicinpositiva en la seal del reloj, de esta forma la informacin de desplaza por las lneas marcadas en azul que se
observan en la figura 5
Cuando la seal de control ABA/ARR'es 0, las compuertas marcadas con Bse activan y el dato de cualquier
flip-flopse pasa alflip-flopinmediatamente superior. Las lneas marcadas en rojo en la figura 6.4.6 indican el
canal de transmisin de los datos de unflip-flopa otro para esta condicin.
Note que las compuertas marcadas como Ay Bse activan de forma complementaria, es decir, mientras se
activan aquellas marcadas comoAlas marcadas como Bse encuentran inactivas y viceversa