Sistemas Secuenciales

Sistemas Secuenciales
Flip-Flops
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Sistemas Secuenciales
Los sistemas digitales se dividen en
dos grandes grupos:
La Lógica Combinacional
implementada através de compuertas
lógicas
La
Lógica secuencial cuya celda básica
es el Flip-Flop
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Sistemas Secuenciales
En
la lógica combinacional las salidas
dependen únicamente de las
entradas presentes
En la lógica secuencial la salida no
solo depende de la entradas
presentes, también dependerá de la
historia pasada, de lo que sucedió
antes. Acá el concepto de tiempo
comienza a cobrar sentido.
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Ejemplos de Sistemas
Secuenciales
4
Tipos de circuitos secuenciales
Existen
dos tipos de circuitos
secuenciales
– Sincrónicos: Son sistemas cuyo
comportamiento puede definirse a partir
del conocimiento de sus señales en
instantes discretos de tiempo.
– Asincrónicos: Depende del orden que
cambien las señales de entrada y pueda
ser afectadas en un instante dado.
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Sistemas Sincrónicos
Son
sistemas que actúan bajo un
control de tiempo, este control se
denomina reloj (clock).
– reloj: es una señal que se alterna entre
los valores lógicos 0 y 1 en un periodo
regular.
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Rampas de subida y de bajada
reloj
1
Flanco
positivo
0
Flanco
negativo
TPP
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El Flip-Flop
El
Flip Flop es un dispositivo de
almacenamiento binario con entrada
de reloj.
Bajo operaciones normales este
dispositivo almacenará un 1 ó un 0 y
sólo cambiarán estos valores en el
momento que ocurra una transición
del reloj.
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Flip-Flop R-S
Símbolo
Set
Normal
S
entrada
Reset
Diagrama
Q
FF
R
salida
Q
Salida negada
Tabla
9
Ejercicio:
Obtenga la tabla de verdad de un FF
R-S construido con compuertas NOR
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Flip Flop R-S Sincronizado
Símbolo
Set
Clock
Reset
S FF Q
Diagrama
Normal
CLK
R
Q
negada
Tabla
Modo
entrada entrada entrada
de
Operaci
CLK
S
R
on
salida
salida
Q
Q
efecto
Hold
0
0
1
1
No
Cambia
Reset
0
1
0
1
Reset
Q=0
Set
1
0
1
0
Set
Q=1
Prohibido
1
1
1
1
no
Usar
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Flip-Flop D
Símbolo Lógico
Data
D
Q
Diagrama
Normal
FF
Clock
CLK
Q
negada
Tabla
entrada
salida
salida
salida
D
Qn+1
Q
CLK
S FF Q
=
CLK
0
0
1
1
1
0
R
D
Q
Q
FF
CLK
Q
12
Ejercicio
Dibuje las formas de onda Q y Q para
el FF D activado con flanco negativo
13
Ejercicios
IDEM
14
FF D activado por flanco positivo
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Flip-Flops con “Clear” y “Preset”
Cualquier tipo de Flip-Flop podrá contar
con estas entradas asincrónicas, en el
caso de Flip-Flops tipo D tenemos:
D
reloj
PRE
CLR
Q
Q
PRE
CLR
D
Q
Q*
0
1
X
X
1
1
0
X
X
0
Preset
clear
0
0
X
X
-
Inválido
1
1
0
0
0
1
1
0
1
0
1
1
1
0
1
1
1
1
1
1
Normal
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Ejercicio
Dibujar
la forma de la salida Q
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Flip-Flop D
Símbolo
Preset
Data
D
PS
Q
Normal
FF
Clock CLK Q negada
CLR
Clear
Tabla
Modo de
Operación
ENTRADAS
Asíncronas
SALIDAS
Síncronas
PS
CLR
CLK
D
Q
Q
Asynchronous Set
0
1
X
X
1
0
Asynchronous
Reset
1
0
X
X
0
1
Prohibited
0
0
X
X
1
1
Set
1
1
LaH
1
1
0
Reset
1
1
LaH
0
0
1
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J-K Flip Flop
Símbolo
Data
Clock
Data
J FF Q
Normal
CLK
K
Q
negada
Tabla
Modo de
Operaión
ENTRADAS
entrada
CLK
SALIDAS
Efecto
entrada
J
entrada
K
salida
Q
salida
Q
Hold
0
0
No
Cambia
No
Cambia
No
Cambia
Reset
0
1
0
1
Reset
Q=0
Set
1
0
1
0
Set Q= 1
Toggle
1
1
Toggle
Toggle
Cambia al
Estado
opuesto
19
7476 Flip-Flop J-K
Símbolo
Preset
Data
Clock
Data
Normal
CLK
K CLR Q
Complementary
Clear
Tabla
Modo de
Operación
J FF Q
ENTRADAS
Asíncronas
SALIDAS
Síncronas
PS
CLR
CLK
J
K
Q
Q
Set Asíncrono
0
1
X
X
X
1
0
Reset Asíncrono
1
0
X
X
X
0
1
Prohibido
0
0
X
X
X
1
1
Hold
1
1
0
0
No
Cambia
No
cambia
Reset
1
1
0
1
0
1
1
0
Set
1
1
1
0
Toggle
1
1
1
1
Estado opuesto
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FF J-K
21
Ejercicio
Dibujar la salida Q
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Flip-Flop tipo T (Toggle)
Tiene una entrada T, de tal forma que si T = 1,
el Flip Flop cambia el valor del estado actual y
si T = 0, el estado permanece sin cambios.
Tablas de Comportamiento
T
Q
Q*
T
Q*
0
0
0
0
Q
0
1
1
1
Q
1
0
1
1
1
0
23
Ejercicio
Dibujar
Q en cada caso:
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Ejercicio
Dibujar
las formas de onda de salida
en el siguiente sistema secuencial
Suponer
salidas en alto inicialmente
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