flip flops

Digitales: Flip/Flops Autor: Mauricio Galvez Legua

([email protected])

El Flip-Flop RS asíncrono con NOR

• Símbolo:

• Esquema lógico:

• Tabla Lógica:

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R (puesta a 0)

S (puesta a 1)

S R Q(t+1) /Q(t+1)

0 0 Q(t) /Q(t)

0 1 0 1

1 0 1 0

1 1 * *

* Indica situación no deseada. No se puede querer setear y resetear al mismo tiempo.

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Flip-Flop RS asíncrono con NOR

• Diagrama de tiempo:

S

R

Q

/Q

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Flip-Flop RS asíncrono con NAND

• Símbolo:

• Esquema Lógico

• Tabla Lógica

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S R Q(t+1) /Q(t+1)

0 0 Q(t) /Q(t)

0 1 0 1

1 0 1 0

1 1 * *

* indica situación no deseada

Ver simulación

Flip-Flop RS asíncrono

• 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 latch de puerta NOR. También como versión con pulso de clock (sincronizado).

• Una desventaja del flip-flop RS, es que las entradas S=R=1 da un resultado ambiguo y debe evitarse. El flip-flop JK consigue superar este problema.

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Flip-Flop RS síncrono

• El flip-flop RS síncrono opera en conjunción con una entrada de reloj. Existen dos tipos:

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Flip-Flop RS síncrono

• Su tabla de verdad es idéntica que la versión asíncrona:

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S R Q(t+1) /Q(t+1)

0 0 Q(t) /Q(t)

0 1 0 1

1 0 1 0

1 1 * *

* indica situación no deseada

Flip-Flop JK síncrono

• Símbolo:

• Tabla Lógica:

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• Diagrama de tiempo:

(activado por flanco de subida)

Flip-Flop JK

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Contadores

• Los contadores pueden ser síncronos o asíncronos: • Los asíncronos son aquellos en los que las entradas de

reloj que los gobiernan no actúan simultáneamente en todos los flip-flops sino secuencialmente, es decir, los impulsos a contar no se aplica a las entradas de reloj de todos los flip-flops a la vez, sino generalmente sólo a la del primero, y las entradas de reloj del resto son gobernadas por las salidas del biestable precedente.

• Los síncronos son aquellos en los que la señal de reloj es la misma para todos los biestables. En general los contadores síncronos son más rápidos que los asíncronos, pero más complejos, además los asíncronos presentan el problema de adquirir transitoriamente estados indeseados.

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Diseño de contadores asíncronos

• Que ocurre cuando colocamos las entrada J y K de un F/F a 1?

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Contador asíncrono Módulo 2


• Que ocurre cuando colocamos las entrada J y K de dos F/F a 1 y la salida del primer F/F lo conectamos como reloj del segundo F/F?

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Contador asíncrono Módulo 4


• Ejercicio: Diseñar un contador asíncrono módulo 8.

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Contador Asíncrono de Mod 16

• Ejercicio: Diseñar un contador asíncrono módulo 16 (0000 – 1111)

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• Ejercicio: Mediante el CI 7476 implementar un contador módulo 16. Emplear un clock de 1Khz.

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Contadores

• Todo Flip/Flop tiene dos líneas de control que funcionan independiente del estado del reloj: • Set: Pone a 1 la salida Q

• Reset: Pone a cero la salida Q

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• Se puede diseñar contadores asíncronos cuya cuenta sea diferente a una potencia de 2. Ejemplo: • Para un contador de 10 estados (N = 10), observamos

que n=4:

• La cuenta debe “reiniciarse” cuando llega al valor 10

=1010

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• Ejercicio: mediante el CI 7476 implementar un contador módulo 10.

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Diseño de Contadores Síncronos

• Para diseñar contadores síncronos requerimos trabajar con la tabla de excitación. En nuestro caso trabajaremos con Flip/Flop JK:

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• Para diseñar un contador síncrono se debe seguir los siguientes pasos:

1. Dibujar la Tabla de Transiciones donde se refleje el cambio de estado de los biestables al llegar la señal de reloj. Por ejemplo: En un contador BCD, después del 0001 vendrá el 0010, después del 0111 el 1000, después del 1001 el 0000, etc.

2. Usamos el Flip Flop JK. 3. A partir de la tabla de excitación del biestable elegido,

completar la tabla con las entradas de los biestables para cada una de las transiciones del contador.

4. Obtener y simplificar las funciones. 5. Implementar el contador.

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• Vamos a diseñar un contador síncrono de 10 estados (0 al 9). • Dibujamos la tabla de transiciones:

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• Vamos a trabajar con biestables JK.

• Obtener las entradas de los biestables:

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• Obtener y simplificar las funciones lógicas: Necesitamos un total de 8 funciones lógicas, ya que tenemos 4 biestables y cada uno tiene 2 entradas. Lo mejor para obtener la expresión más óptima de cada función es aplicar el método de Karnaugh.

• En este caso particular, tenemos 10 estados que se corresponden con las casillas del 0 al 9. El resto de estados hasta completar todas las combinaciones son estados de no importa, lo cual nos ayudará a obtener expresiones más reducidas.

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A = Q3 B = Q2 C = Q1 D = Q0


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• Diseño de un contador síncrono: 0,1,3,5,7 • La máxima cuenta es 7 por lo cual se requiere de 3

Flip/Flop.

• Ahora debemos dibujar la Tabla de Transiciones: • 0 al 1

• 1 al 3

• 3 al 5

• 5 al 7

• 7 al 0 (repite la secuencia)

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A = Q2 B = Q1 C = Q0


• Completamos la Tabla de Transiciones:

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• Ahora debemos obtener las funciones:

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Fin !!!

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