UNIVERSIDAD FERMIN TORO

VICERECTORADO ACADEMICO

DECANATO DE INGENIERIA

CIR C UIT O S DI G I T A LES

IntegranteVictor Navea

18888988Profesora

Marienny Arrieche SAIA B

Que es un Flip-Flop?

El "Flip-flop" es el nombre común que se le da a los dispositivos de dos estados, que sirven como memoria básica para las operaciones de lógica secuencial. Los Flip-flops son ampliamente usados para el almacenamiento y transferencia de datos digitales y se usan normalmente en unidades llamadas "registros", para el almacenamiento de datos numéricos binarios.

Investigar la tabla de la verdad, diagrama de tiempo y símbolo de los siguientes flip-flop: J-K SR o SC D

El "flip-flop" J-K, es el más versátil de los flip-flop básicos. Tiene el carácter de seguimiento de entrada del flip-flop D sincronizado, pero tiene dos entradas, denominadas tradicionalmente J y K. Si J y K son diferentes, la salida Q toma el valor de J durante la subida del siguiente pulso de sincronismo.

Si J y K son ambos low (bajo), entonces no se produce cambio alguno. Si J y K son ambos high (alto), entonces en la siguiente subida de clock la salida cambiará de estado. Puede realizar las funciones del flip-flop set/reset y tiene la ventaja de que no hay estados ambiguos. Puede actuar tambien como un flip-flop T flip-flop T para conseguir la acción de permutación en la salida, si se conectan entre sí las entradas J y K. Esta aplicación de permutar el estado, encuentra un uso extensivo en los contadores binarios.

El flip-flop de tipo set/reset, se activa (set) a un estado de alto en el lado Q, por medio de una señal de "set", y se mantiene en ese valor, hasta que se desactiva a una señal baja, por medio de una entrada en el lado de reset. Esto se puede implementar como el latch de puerta NAND o el latch de puerta NOR, y tambien como versión con pulso de clock (sincronizado).Una desventaja del flip-flop S/R, es que las entradas S=R= 1 da un resultado ambiguo y debe evitarse. El flip-flop J-K consigue superar este problema.

El "flip-flop" tipo D, sigue a la entrada, haciendo transiciones que coinciden con las de la entrada. El término "D", significa dato; este "flip-flop" almacena el valor que está en la línea de datos. Se puede considerar como una celda básica de memoria. Un "flip-flop" D, se puede hacer con un "flip-flop" "set/reset", uniendo la salida set (estado alto) con la salida reset (estado bajo), a través de un inversor. El resultado se puede sincronizar.

Dibuje el símbolo lógico de los flip-flop mencionados en la pregunta No. 2.

Qué significan los términos sincrónicos y asincrónicos?

Un biestable, también llamado báscula (flip-flop en inglés), es un multivibrador capaz de permanecer en un estado determinado o por el contrario durante un tiempo indefinido. Esta característica es ampliamente utilizada en electrónica digital para memorizar información. El paso de un estado a otro se realiza variando sus entradas. Dependiendo del tipo de dichas entradas los biestables se dividen en:

Síncronos: además de las entradas de control posee una entrada de sincronismo o de reloj. Si las entradas de control dependen de la de sincronismo se denominan síncronas y en caso contrario asíncronas. Por lo general, las entradas de control asíncronas prevalecen sobre las síncronas.

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

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 vamos a tener niveles con ruido que pueden falsear los niveles de salida.

La tabla de la verdad de cada inversor es muy sencilla, simplemente invertimos 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.

Tabla verdad del inversor 7414

Complete el diagrama de tiempos mostrado para el circuito de la figura, suponiendo que ambos flip-flops se hallan inicialmente en el estado “0”,

Se muestra el diagrama de tiempos relacionado:

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

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

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?

Respuesta:

La configuración toggle hace que el flip-flop oscile al estado contrario por cada pulso de reloj recibido, dos ondas diferentes ingresan en la entrada de reloj del FF, al tiempo que otra señal ingresa en el pin Q, por lo tanto, mientras la señal compuesta de reloj ejecuta el flanco de bajada, el pin Q cambia entre los valores discretos “1” y “0” lógicos, al tiempo que en la otra salida, el led instalado prende y apaga de forma gradual debido a que está recibiendo una señal analógica del generador.

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

Respuesta:a.Se observa una secuencia de encendido en lógica positiva de una cuenta binaria ascendente de tres bits en el cual el bit menos significativo (LSB) es el led de la izquierda.b. Se muestra la tabla de verdad del sistema:

Se presenta en el gráfico un contador asíncrono ascendente llevado a cabo mediante biestables tipo toggle, lo cual implica que estos cambian con cada flanco de bajada de la señal respectiva de reloj. Se debe tomar en cuenta que debe considerarse el led instalado en el generador de onda cuadrada, puesto que forma también parte de la cifra expuesta, el contador expresa la citada cifra doblando la frecuencia que genera su señal de reloj (es un divisor de frecuencias), también se observa que al presentarse tres bits, se infiere su connotación de contador MOD 8, debido a que se presentan 8 estados o combinaciones posibles para la cuenta, calculados mediante la operación: Número de estados posibles= 2n, donde n representa el número de bits del contador.

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. ¿Que comportamiento se observa en el led?b. Explique su funcionamiento.

a. El led enciende y apaga según se oprime el botton.

b. El flip-flop J-K se encuentra en configuración toggle (basculación) por lo cual, al identificar en su entrada de reloj un flanco de bajada cambiará su estado de salida al contrario en lo que respecta a sus valores lógicos. Al oprimir el botón el condensador se descarga llevando al trigger Schmitt a un cero lógico, este último envía el pulso de nivel BAJO a la entrada de reloj, mientras el capacitor se carga nuevamente hacia el valor de Vcc (5V), el trigger Schmitt se utiliza para garantizar un pulso estable, esta garantía de pulso se genera mediante un proceso de histéresis, símbolo que se observa en el símbolo lógico de la compuerta 7414.

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

Respuesta:

Se muestra la configuración correspondiente en el simulador:

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

Se conectan las retroalimentaciones SL a Qo y y SR a Q3.

Referencias Bibliográficas:

Sistemas Digitales Principios y Aplicaciones. Autor: Ronald J. Tocci Diseño Digital. Autor: Alan B. Marcovitz Diseño Digital Principios y Prácticas. Autor: John F. Wakerly