Elementos de circuitos digitales secuenciales, para la asignatura de Tecnología Industrial II

1. Electrónica digital
secuencial
Tecnología Industrial II

2. Índice
• Introducción
• Biestables
• Contadores
• Registros de desplazamiento
• Memorias

3. Elementos secuenciales
• Sistemas combinacionales:
– La salida depende únicamente de las
combinaciones de las entradas
• Sistemas secuenciales:
– El valor de la salida depende de:
• Las variables de entrada
• El estado anterior

4. Clasificación
Por su activación
• Asíncronos
• Síncronos (sólo funcionan durante periodos
regulares marcados por un “reloj”)
Por su funcionamiento
• Biestables
• Contadores
• Registros
• Memorias

5. Sistemas síncronos
Necesitan una señal oscilante muy regular llamada
reloj o clock:
• Periodo (T): tiempo para repetir el ciclo
• Frecuencia (f): veces que se repite el ciclo en 1 s
T

6. Pulsos de activación
• Por nivel: durante todo el pulso del reloj
• Por flanco ascendente: con el cambio de 0 a 1
del pulso
• Por flanco descendente: con el cambio de 1 a 0
del pulso

7. Cronograma
Representación gráfica de los valores de entrada
y de salida

8. Biestables
(o flip-flop’s)

9. Recordamos la Función NOR
011
001
010
100
Sba
baS +=

10. Biestable RS asíncrono
Q (t-1) R S Q' Q
0 0 1 0 1
1 0 1 0 1
S = Activación
Q (t-1) R S Q' Q
0 1 0 1 0
1 1 0 0 0
R = Desactivación
Q (t-1) R S Q' Q
0 1 1 0 0
1 1 1 0 0
Indeterminación al desaparecer R o S
Q (t-1) R S Q' Q
0 0 0 1 0
1 0 0 0 1
Mantenimiento

11. Biestable RS asíncrono
Q (t-1) R S Q' Q
0 0 1 0 1
1 0 1 0 1
S = Activación
Q (t-1) R S Q' Q
0 1 0 1 0
1 1 0 0 0
R = Desactivación
Q (t-1) R S Q' Q
0 1 1 0 0
1 1 1 0 0
Indeterminación al desaparecer R o S
Q (t-1) R S Q' Q
0 0 0 1 0
1 0 0 0 1
Mantenimiento

12. Biestable RS asíncrono
Dos entradas:
• R=1: (reset en inglés), puesta a 0 de la salida
• S=1: (set en inglés), puesta a 1 de la salida
• R=0 y S=0: no hay cambios
• R=1 y S=1: indeterminación

13. Biestable RS síncrono
Para eliminar la indeterminación R = 1, S = 1
El biestable sólo analiza la señal cuando Clk = 1
Pero el estado R = 1, S = 1 sólo desactiva la salida, igual
que hacer un reseteo (R =1, S = 0)

14. Biestable RS síncrono
Tres entradas:
• R: (reset), puesta a 0 de la salida
• S: (set), puesta a 1 de la salida
• C: (clock), el biestable sólo funciona cuando C=1

15. Evolución del RS
Pero el estado R = 1, S = 1 sólo desactiva la salida, igual
que hacer un reseteo (R =1, S = 0)
Q (t-1) R S Q' Q
0 1 1 0 0
1 1 1 0 0
Evolución al biestable JK

16. Biestable JK asíncrono
Dos entradas:
• J=1: (reset), puesta a 0 de la salida
• K=1: (set), puesta a 1 de la salida
• J=0 y K=0: no hay cambios
• J=1 y K=1: salida contraria a la que había

17. Biestable JK síncrono
Tres entradas:
• J=1: (reset), puesta a 0 de la salida
• K=1: (set), puesta a 1 de la salida
• C (clock), el biestable sólo funciona cuando C=1

18. Biestable T asíncrono
Una entrada:
• T=1: (toggle), cambia de valor la salida
• T=0: no cambia la salida

19. Biestable T síncrono
Dos entradas:
• T=1: (toggle), cambia de valor la salida
• C (clock), el biestable sólo funciona cuando C=1

20. Biestable D
Dos entradas:
• D: (data), puesta a 0 de la salida
• C: (clock), transfiere el valor de D a la salida cuando C=1

21. Contadores

22. Contador binario
• Biestables JK síncronos por
flanco descendente

23. Contador BCD real
• Dos entradas:
– R (reset) o CLR (clear): pone a cero el contador
– Ck (clock): aumenta una unidad la combinación
de salida
• Cuatro salidas

24. Contador BCD real
Pulsa para ver la animación

25. Contador decimal
• Dos entradas:
– R (reset) o CLR (clear): pone a cero el contador
– Ck (clock): aumenta una unidad la combinación
de salida
• Diez salidas

26. Contador decimal
Pulsa para ver la animación

27. Registros de
desplazamiento

28. Registro de carga serie
• Recibe datos en serie
• Salida en paralelo
Con cada señal de sincronización cada biestable pasa
su información al siguiente

29. Registro de carga serie
Pulsa para ver la animación

30. Registro de carga paralelo
• Recibe datos en paralelo
• Salida en serie
Tras la carga de datos, cada señal de sincronización
hace que cada biestable pasa su información al
siguiente

31. Registro de carga paralelo
Pulsa para ver la animación

32. Memoria RAM

33. Celda bit
• Habilitación para escritura o lectura de datos
• Línea para seleccionar la celda

34. Byte
• Conjunto de 16, 32, 64,… bits

35. Módulo de memoria

36. FIN(de la tercera parte
…y se acabó)
José Ramón López - 2014