FLIP-FLOPSClase 1Prof. Luis ZuritaCircuitos Digitales II
Introducción a los Sistemas SecuencialesDurante el curso de Circuitos Digitales I, se vieron temas relacionados a la lógica combinatoria. En ésta, si en las entradas se colocaban n datos, se producían m salidas, que podían ser o no iguales. Si la información de entrada cambiaba, las salidas cambiaban.CircuitoCombinatorion entradasm salidas
Introducción a los Sistemas SecuencialesAhora durante el presente curso, se estudiarán los sistemas secuenciales o de lógica secuencial. En este caso, se toma información de la salida para retroalimentar a parte de las señales de entradas.Si la información de entrada cambia, las salidas pueden o no cambiar.m salidasCircuitoSecuencialn entradasRetroalimentación
LATCHDispositivos de almacenamiento temporal de dos estados (Biestable)Permanecen en cualquiera de sus dos estados por la realimentación que simplemente es conectar cada salida a la entrada opuesta.Los primeros latch’s fueron los SR.
LATCH SR ACTIVADO POR NIVEL ALTO
LATCH SR ACTIVADO POR NIVEL BAJO
SÍMBOLOS DE LATCHACTIVO POR NIVEL ALTOACTIVO POR NIVEL BAJOS              QR              QS              QR              Q
LATCH COMO ELIMINA REBOTES
SR CON ENTRADA DE HABILITACIÓN
LATCH TIPO D (DATA)Sólo dispone de una entrada (Data)No elimina la condición no válida, pero la evita.
DISPARADO POR FLANCOSÍMBOLO
DISPARADO POR FLANCOSEntrada no invertidaEntrada  invertidaFlanco detectadoFlanco invertido
SÍMBOLOS DE FFSR ACTIVO POR NIVEL ALTOSR ACTIVO POR NIVEL BAJOS              QER              QS              QER              QSR POR FLANCO DE SUBIDASR POR FLANCO DE BAJADAS              Q     CLKR              QS              Q     CLKR              Q
SÍMBOLOS DE FFD POR FLANCO DE SUBIDAD POR FLANCO DE BAJADAD              Q     CLK               QD              Q     CLK               QJK POR FLANCO DE SUBIDAJK POR FLANCO DE BAJADAJ              Q     CLKK              QJ             Q     CLKK              Q
FLIP FLOP JKLos FlipFlop’s JK son muy versátiles y muy utilizados.Los JK no tienen condiciones no válidas.
FUNCIONAMIENTO JK (J)
FUNCIONAMIENTO JK (K)
FUNCIONAMIENTO JK (BASCULACIÓN)
TABLA DE LA VERDAD DE FF JKBasculación o modo T (Toggle),  intercambiará el valor presente en Q y Q negado, cada vez que se detecte una transición ascendente o descendente del reloj, según sea su detección de flanco.
ENTRADAS ASÍNCRONAS DE INICIALIZACIÓN Y BORRADOLas entradas asíncronas de inicialización y borrado permiten en cualquier momento poner a 1 o a 0 a la salida Q.PRESETJ              Q     CLKK              QCLEAR
ALGUNAS CARACTERÍSTICAS DE LOS FFInvestigar:1) Retardo de propagación2) Tiempo de establecimiento3) Tiempo de mantenimiento4) Frecuencia máxima5) Potencia disipada
MULTIVIBRADORES MONOESTABLES Y AESTABLES
PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTOLos multivibradores monoestables poseen un único estado estable.Se mantienen normalmente en su estado estable y cambian a su estado monoestable cuando se disparan.Luego del disparo, el estado inestable se mantiene por un determinado período de tiempo, regresando a su estado estable.El tiempo que permanece en el estado inestable se llama anchura de pulso tw.
MULTIVIBRADORES MONOESTABLESEn condiciones normales, el condensador se encuentra descargado y la salida del 7404 se encuentra en nivel bajo. Cuando se introduce un pulso en SW1 (A nivel alto), se produce un camino  a tierra mediante la compuerta NOR, cuya salida actúa como vertedero de corriente, lo que permite iniciar una carga del condensador; en este momento, el 7404, considera cualquier voltaje por debajo de aproximadamente 2 a 2,5v como un cero lógico e invierte su valor y pone la salida a uno, una vez que el condensador se haya cargado, el 7404 invertirá el valor y la salida pasará a valer 0 nuevamente.
74121 (MONOESTABLE NO REDISPARABLE)Este circuito integrado dispone de dos pines de habilitación (A1,A2), un pin de disparo (B), y los pines de conexión de resistencia y condensador externos y  de resistencia interna.El ancho del pulso viene determinado por la fórmula: tw=0,7RxCxR (kΩ); C (pF); t (ns). Rint= 2kΩEs redisparableporque no debe esperar a terminar su período inestable para admitir otro disparo.Se puede conectar bajo tres modalidades:
74121 (MONOESTABLE NO REDISPARABLE)A) Sin componentes y Rint a Vcc.Rint=2kΩ. Produce un tw=30 ns.
74121 (MONOESTABLE NO REDISPARABLE)B) Con Cx y Rint a Vcc.Rint=2kΩ. Produce un tw= 0,7(2kΩ)Cx
74121 (MONOESTABLE NO REDISPARABLE)C) Con Rx y Cx. Produce un tw=0,7 RxCx
74122 (MONOESTABLE REDISPARABLE)Este circuito integrado dispone de dos pines de habilitación (A1,A2), dos pines de disparo (B1,B2), un pin de borrado (CLR) y los pines de conexión de resistencia y condensador externos y  de resistencia interna.El ancho del pulso viene determinado por la fórmula: tw=0,32RC(1+(0,7/R))R (kΩ); C (pF); t (ns); Rint= 10 kΩSe dice que no es redisparable porque debe esperar a terminar su período inestable para admitir otro disparo.Se puede conectar bajo las mismas tres modalidades del 74121.
74121 (MONOESTABLE NO REDISPARABLE)A) Con Rx y Cx. Produce un tw=0,32RC(1+(0,7/R))
EL 555Dispositivo ampliamente utilizado por su versatilidad, al poder funcionar como multivibrador monoestable y aestable, así como proporcionar señales de reloj para los sistemas digitales con un rango de voltaje que oscila entre los 5 V hasta los 12V.Leyenda:1)Tierra (GND)2) Disparo (Trigger)3) Salida (Out)4) Reinicio (Reset)5) Control de Voltaje (Control Voltage)6)Umbral (Threshold)7)Descarga (Discharge)8)Alimentación (Vcc)
555 POR DENTROUmbralVcontrolSalidaDisparoDescargaClear
555 COMO MONOESTABLEtw=1,1R1C110
01
10
555 COMO AESTABLECargaDescarga
555 COMO AESTABLE

Clase 1 CD II

  • 1.
    FLIP-FLOPSClase 1Prof. LuisZuritaCircuitos Digitales II
  • 2.
    Introducción a losSistemas SecuencialesDurante el curso de Circuitos Digitales I, se vieron temas relacionados a la lógica combinatoria. En ésta, si en las entradas se colocaban n datos, se producían m salidas, que podían ser o no iguales. Si la información de entrada cambiaba, las salidas cambiaban.CircuitoCombinatorion entradasm salidas
  • 3.
    Introducción a losSistemas SecuencialesAhora durante el presente curso, se estudiarán los sistemas secuenciales o de lógica secuencial. En este caso, se toma información de la salida para retroalimentar a parte de las señales de entradas.Si la información de entrada cambia, las salidas pueden o no cambiar.m salidasCircuitoSecuencialn entradasRetroalimentación
  • 4.
    LATCHDispositivos de almacenamientotemporal de dos estados (Biestable)Permanecen en cualquiera de sus dos estados por la realimentación que simplemente es conectar cada salida a la entrada opuesta.Los primeros latch’s fueron los SR.
  • 5.
    LATCH SR ACTIVADOPOR NIVEL ALTO
  • 6.
    LATCH SR ACTIVADOPOR NIVEL BAJO
  • 7.
    SÍMBOLOS DE LATCHACTIVOPOR NIVEL ALTOACTIVO POR NIVEL BAJOS QR QS QR Q
  • 8.
  • 9.
    SR CON ENTRADADE HABILITACIÓN
  • 10.
    LATCH TIPO D(DATA)Sólo dispone de una entrada (Data)No elimina la condición no válida, pero la evita.
  • 11.
  • 12.
    DISPARADO POR FLANCOSEntradano invertidaEntrada invertidaFlanco detectadoFlanco invertido
  • 13.
    SÍMBOLOS DE FFSRACTIVO POR NIVEL ALTOSR ACTIVO POR NIVEL BAJOS QER QS QER QSR POR FLANCO DE SUBIDASR POR FLANCO DE BAJADAS Q CLKR QS Q CLKR Q
  • 14.
    SÍMBOLOS DE FFDPOR FLANCO DE SUBIDAD POR FLANCO DE BAJADAD Q CLK QD Q CLK QJK POR FLANCO DE SUBIDAJK POR FLANCO DE BAJADAJ Q CLKK QJ Q CLKK Q
  • 15.
    FLIP FLOP JKLosFlipFlop’s JK son muy versátiles y muy utilizados.Los JK no tienen condiciones no válidas.
  • 16.
  • 17.
  • 18.
  • 19.
    TABLA DE LAVERDAD DE FF JKBasculación o modo T (Toggle), intercambiará el valor presente en Q y Q negado, cada vez que se detecte una transición ascendente o descendente del reloj, según sea su detección de flanco.
  • 20.
    ENTRADAS ASÍNCRONAS DEINICIALIZACIÓN Y BORRADOLas entradas asíncronas de inicialización y borrado permiten en cualquier momento poner a 1 o a 0 a la salida Q.PRESETJ Q CLKK QCLEAR
  • 21.
    ALGUNAS CARACTERÍSTICAS DELOS FFInvestigar:1) Retardo de propagación2) Tiempo de establecimiento3) Tiempo de mantenimiento4) Frecuencia máxima5) Potencia disipada
  • 22.
  • 23.
    PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTOLosmultivibradores monoestables poseen un único estado estable.Se mantienen normalmente en su estado estable y cambian a su estado monoestable cuando se disparan.Luego del disparo, el estado inestable se mantiene por un determinado período de tiempo, regresando a su estado estable.El tiempo que permanece en el estado inestable se llama anchura de pulso tw.
  • 24.
    MULTIVIBRADORES MONOESTABLESEn condicionesnormales, el condensador se encuentra descargado y la salida del 7404 se encuentra en nivel bajo. Cuando se introduce un pulso en SW1 (A nivel alto), se produce un camino a tierra mediante la compuerta NOR, cuya salida actúa como vertedero de corriente, lo que permite iniciar una carga del condensador; en este momento, el 7404, considera cualquier voltaje por debajo de aproximadamente 2 a 2,5v como un cero lógico e invierte su valor y pone la salida a uno, una vez que el condensador se haya cargado, el 7404 invertirá el valor y la salida pasará a valer 0 nuevamente.
  • 25.
    74121 (MONOESTABLE NOREDISPARABLE)Este circuito integrado dispone de dos pines de habilitación (A1,A2), un pin de disparo (B), y los pines de conexión de resistencia y condensador externos y de resistencia interna.El ancho del pulso viene determinado por la fórmula: tw=0,7RxCxR (kΩ); C (pF); t (ns). Rint= 2kΩEs redisparableporque no debe esperar a terminar su período inestable para admitir otro disparo.Se puede conectar bajo tres modalidades:
  • 26.
    74121 (MONOESTABLE NOREDISPARABLE)A) Sin componentes y Rint a Vcc.Rint=2kΩ. Produce un tw=30 ns.
  • 27.
    74121 (MONOESTABLE NOREDISPARABLE)B) Con Cx y Rint a Vcc.Rint=2kΩ. Produce un tw= 0,7(2kΩ)Cx
  • 28.
    74121 (MONOESTABLE NOREDISPARABLE)C) Con Rx y Cx. Produce un tw=0,7 RxCx
  • 29.
    74122 (MONOESTABLE REDISPARABLE)Estecircuito integrado dispone de dos pines de habilitación (A1,A2), dos pines de disparo (B1,B2), un pin de borrado (CLR) y los pines de conexión de resistencia y condensador externos y de resistencia interna.El ancho del pulso viene determinado por la fórmula: tw=0,32RC(1+(0,7/R))R (kΩ); C (pF); t (ns); Rint= 10 kΩSe dice que no es redisparable porque debe esperar a terminar su período inestable para admitir otro disparo.Se puede conectar bajo las mismas tres modalidades del 74121.
  • 30.
    74121 (MONOESTABLE NOREDISPARABLE)A) Con Rx y Cx. Produce un tw=0,32RC(1+(0,7/R))
  • 31.
    EL 555Dispositivo ampliamenteutilizado por su versatilidad, al poder funcionar como multivibrador monoestable y aestable, así como proporcionar señales de reloj para los sistemas digitales con un rango de voltaje que oscila entre los 5 V hasta los 12V.Leyenda:1)Tierra (GND)2) Disparo (Trigger)3) Salida (Out)4) Reinicio (Reset)5) Control de Voltaje (Control Voltage)6)Umbral (Threshold)7)Descarga (Discharge)8)Alimentación (Vcc)
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