CIRCUITOS CONTADORES CON
FLIP FLOPS
FLIP FLOPS
1. COMPETENCIA ESPECIFICA DE LA SESIÓN:
- Implementación de circuitos monoestables.
- Implementación de circuitos con Flip Flops JK.
- Utilizar un SIMULADOR para comprobar el comportamiento de los mismos.
En casi todos los tipos de equipo
digital se encuentran flip-flops programados o conectados como contadores,
usándose no solamente como contadores sino como equipo para dar
la secuencia de operación, división de frecuencias, así como para manipulación
matemática. En el sentido más elemental, los contadores son sistemas de memoria que “recuerdan” cuántos pulsos de reloj han sido
aplicados en la entrada. La secuencia en que esta información se almacena
depende de las condiciones de la aplicación y del criterio del diseñador de
equipo lógico. Muchos de los contadores más comunes se encuentran disponibles
en paquetes de circuitos integrados
2.1 LATCHES
También conocido como latch transparente,
debido a que el nivel presente en D se almacenará en el latch en el momento en
que la entrada Habilitar (Enable por su palabra en inglés), sea
activada, generalmente mediante un estado alto, es decir 1.
En respuesta a un
pulso de disparo positivo, el multivibrador monoestable o "one-shot",
produce un pulso simple de salida de longitud t, determinado por el valor de la
resistencia y el condensador. El multivibrador "one-shot" no
redisparable, no responderá a mas pulsos de disparo, que puedan ocurrir durante
su longitud del pulso.
-Wilson Puma Yucra
-Alonzo Mendoza Aguilar
-Erick Rafael Belizario Zoto
Un latch es un circuito
electronico biestable asíncrono usado para almacenar
información en sistemas lógicos digitales. Un latch puede almacenar un bit de información, asimismo los latches se pueden agrupar
de tal manera que logren almacenar más de 1 bit.
Latch SR:
El latch lógico más simple es el SR, donde R y S
representan los estados 'reset' y 'set' respectivamente. El latch es construido
mediante la interconexión retroalimentada de puertas logicas NOR (negativo OR), o bien de puertas logicas NAND.
Latch D:
2.2 FLIP FLOPS
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.
Multivibradores:
En electrónica digital se usan de forma
masiva dispositivos de dos estados llamados multivibradores. Los
multivibradores biestables se llaman flip-flop y
son los dispositivos de memoria básicos que se usan en la lógica secuencial.
Otros dispositivos de dos estados son los multivibradores estables (inestables) que sirven como osciladores, y los multivibradores monoestables (multivibrador "one-shot") que pueden servir
como fuentes de pulsos.
Multivibrador Estable:
La configuración de las puertas NAND invertidas que se muestran, es una de las muchas formas de crear un
multivibrador astable (inestable): un dispositivos de dos estados que no está
estable en ninguno de ellos. Si empezamos con el punto A high (alto), ese alto
voltaje carga el condensador y despues del tiempo característico de la constante de tiempo RC, llegará al umbral de voltaje necesario para voltear a A
low (bajo) y B high. Luego se invertirá el proceso de carga hasta que ocurra
una transición al estado original, repitiéndose de nuevo el proceso. Este
circuito se puede construir por medio de una mitad de una puerta quad
(cuádruple) NAND de un circuito integrado
Multivibrador Monoestable:
2.3 CIRCUITOS MONOESTABLES
El monoestable es un circuito multivibrador que realiza una función secuencial consistente en que al recibir una excitación exterior, cambia de estado y se mantiene en él durante un periodo que viene determinado por una constante de tiempo. Transcurrido dicho periodo de tiempo, la salida del monoestable vuelve a su estado original. Por tanto, tiene un estado estable y un estado casi estable.
Se encuentran monoestables integrados en varias familias logicas, tanto TTL (9601,74121 y otros)como CMOS(4047, 4528), son circuitos que comprenden parte de analogica, que es la generacion del pulso, y parte digital, que proporciona varias funciones logicas entre las entradas y las alidas.
Se encuentran monoestables integrados en varias familias logicas, tanto TTL (9601,74121 y otros)como CMOS(4047, 4528), son circuitos que comprenden parte de analogica, que es la generacion del pulso, y parte digital, que proporciona varias funciones logicas entre las entradas y las alidas.
2.4 CIRCUITOS CONTADORES CON FLIP FLOP
Un contador es un circuito digital capaz de contar sucesos electrónicos, tales como impulsos, avanzando a través de una secuencia de estados binarios.
Se enumeran todas las posibles transiciones de salida, mostrando como evoluciona la salida Q del flip-flop al pasar de los estados actuales a los estados siguientes. Qn es el estado presente en el flip-flop y Qn+1 es el estado siguiente.
Análisis de un contador de 3 bits con flip-flops JK:
-Paso 1. Determinar el número de estados. En nuestro ejemplo, como tenemos 3 flipflops, tenemos N=3 variables de estado Y2Y1Y0, por lo tanto, tenemos 2n=8 estados. Utilizaremos la codificación típica binaria.
Un contador es un circuito digital capaz de contar sucesos electrónicos, tales como impulsos, avanzando a través de una secuencia de estados binarios.
Se enumeran todas las posibles transiciones de salida, mostrando como evoluciona la salida Q del flip-flop al pasar de los estados actuales a los estados siguientes. Qn es el estado presente en el flip-flop y Qn+1 es el estado siguiente.
Análisis de un contador de 3 bits con flip-flops JK:
-Paso 1. Determinar el número de estados. En nuestro ejemplo, como tenemos 3 flipflops, tenemos N=3 variables de estado Y2Y1Y0, por lo tanto, tenemos 2n=8 estados. Utilizaremos la codificación típica binaria.
3. EVIDENCIA DE TAREAS EN LABORATORIO:
3.1 EVIDENCIA DE MATERIALES UTILIZADOS
3.2 EVIDENCIA DE CIRCUITOS REALIZADOS
3.3 VÍDEO
4. OBSERVACIONES:
- Se pudo observar que el monoflop cumple la función de conmutar la salida de flip flop.
- Se observo que al realizar el circuito contador este contaba hasta los números hexagesimales, luego se reiniciaba y comenzaba de nuevo.
- Observamos que para realizar un contador que solo cuente hasta el 9 y luego se reinicie de 0 otra vez se tuvo que aplicar circuitos combinacionales.
- Se observo que nuestro contador no funcionaba y por eso se tuvo que utilizar un programa que mediante la conexión al Protoboard logramos simular el contador que nos faltaba.
- Se observo que varios de los componentes que estaban en las maleta del laboratorio no estaban en buenas condiciones y que se debe reemplazar estos componentes o repararlos.
5. CONCLUSIONES
- Se concluye que la función del un monoflop es conmutar la salida del flip flop, este al presionar el conmutador, conmuta la salida haciendo que esta se alterne cada vez que la presione.
- A través de esta práctica aprendimos acerca de los flip flop que son celdas binarias que son capaces de almacenar 1 bit de información, los cuales están conformados por las entradas del mismo, las cuales se marcan como J y K y sus salidas marcadas como Q y Q´, además están integrados por una entrada de reloj, así como por el clear y preset. Retroalimentamos el conocimiento acerca del circuito integrado 555 y fuimos capaces de sincronizarlo con el flip flop gracias a la entrada de reloj.
- Se pudo aprender como funcionan los circuitos contadores con flip flop y con el contador integrado Ascendente / Descendente.
- Aplicamos circuitos combinacionales junto con el contador integrado Ascendente / Descendente para lograr realizar el reto propuesto en el laboratorio.
- En conclusión logramos realizar satisfactoriamente el laboratorio, se presentaron algunos problemas en los componentes del circuito que no funcionaban pero pudimos resolverlos.
6. FOTO GRUPAL:
-Alonzo Mendoza Aguilar
-Erick Rafael Belizario Zoto
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