Universidad Fermín Toro

Vice-Rectorado Académico

Escuela de Telecomunicaciones

Cabudare – Estado Lara

Proyecto con FlipFlop.

Francisco Arenas

CI: 23917673

Introducción

Los circuitos secuenciales poseen distintos dispositivos electrónicos que le permiten almacenar datos, funcionan como elementos de realimentación para un circuito combinacional o procesador de datos. Al mencionar elementos de memoria, se incorpora también una variable que no se consideraba en los circuitos combinacionales, como el tiempo. Por otra parte, en un circuito secuencial asíncrono, los cambios de estado ocurren por los retardos asociados a las compuertas lógicas utilizadas en su implementación, es decir, estos circuitos no usan elementos de memoria, porque se sirven de los retardos debidos a los tiempos de respuesta de las compuertas lógicas.

LABORATORIO DE CIRCUITOS DIGITALESPROYECTO Nº 7

DURACIÓN: 1 SEMANAS.FLIP- FLOP

Objetivos:

Obtener la Tabla de la verdad de los FlipFlop RS y D Estudiar el funcionamiento del flipflop y su uso en diferente configuraciones. Observar el efecto del reloj en los flip – flop temporizados y la sincronía de

entradas y salidas.

Material Necesario

Leds. Compuertas lógicas 74LS00, 74LS02 CI 74LS76. CI 74LS14 Switches o Dipsw 6 Resistencias de 1 K 1 Resistencias de 10 K

Bases Teóricas:

Antes de comenzar la practica el alumno debe leer y estudiar: Circuitos Biestables (Otros nombres Latch, registros o memorias básicas), Flip-Flop tipo D, Tipo JK Sugerencia: Revisar el 74LS75, 74LS77, Flip-Flop, Tipo JK 74LS76

Pre-Laboratorio:

1. ¿Qué es un flipflop?

Un biestable (flip-flop en inglés), es un multivibrador capaz de permanecer en uno de dos estados posibles durante un tiempo indefinido en ausencia de perturbaciones. Esta característica es ampliamente utilizada en electrónica digital para memorizar información.

2. Investigar la tabla de la verdad, diagrama de tiempo y símbolo de los siguientes flip-flop:

(a) J-K

(b) SR o SC

(c) D

(d) T

3. Investigue las hojas técnicas de los flip-flop mencionados en la pregunta No. 2.

4. ¿Qué significan los términos sincrónicos y asincrónicos?Asíncronos: Solamente tienen entradas de control. El más empleado es el biestable RS.Síncronos: Además de las entradas de control posee una entrada de sincronismo o de reloj.5. Investigue las características del CI 74LS14. Dibuje su configuración interna e

indique la función de cada uno de sus pines.

El circuito integrado 7414 consta de 6 inversores schmitttrigger con salida totem pole. Estos circuitos son usados cuando en las entradas se tienen niveles con ruido que pueden falsear los niveles de salida.

La tabla de la verdad de cada inversor es muy sencilla, se invierte el valor de la entrada.

Los inversores son muy usados en electrónica, gracias a ellos podemos adaptar circuitos que necesitan ser controlados por lógicas inversas. También combinando varios uno detrás de otro podemos generar retardos pequeños, necesarios a veces para acceder a circuitos de forma segura.

6. Complete el diagrama de tiempos mostrado para el circuito de la figura, suponiendo que ambos flip-flops se hallan inicialmente en el estado “0”,

Actividades:

I Parte. FlipFlop Básicos con Compuertas Lógicas.1. Dado el circuito de la figura No. 1 realice el montaje en el protoboard, pruebe su

funcionamiento y complete la tabla de la verdad correspondiente.

Figura No. 1

Qt R S Qt+1 Q’t+10 0 0 0 10 0 1 1 00 1 0 0 10 1 1 X X1 0 0 1 01 0 1 1 01 1 0 0 11 1 1 X X

2. Dado el circuito de la figura No. 2 realice el montaje en el protoboard, pruebe su funcionamiento y complete la tabla de la verdad correspondiente.

Figura No. 2

CLK Qt D Qt+1 Q’t+10 0 0 0 10 0 1 0 10 1 0 1 00 1 1 1 01 0 0 0 11 0 1 1 01 1 0 0 11 1 1 1 0

II Parte. Estudio y Funcionamiento del Flip–Flop

1. FlipFlop como Divisor de Frecuencia:Dado el circuito de la figura No. 3 realice el montaje en el protoboard y compruebe y explique su funcionamiento.

Figura No. 3

a. Dibuje la señal d entrada y la señal de salida que se observan en el osciloscopio.

b. ¿Qué se observa en los leds?Que tardan más en titilar con respecto a la entrada. Esto quiere decir que el flipflop divide la frecuencia entre 2.

2. Estudio del FlipFlop como Contador: Dado el circuito de la figura No. 4 realice el montaje en elprotoboard y compruebe y explique su funcionamiento.

Figura No. 4

a. ¿Qué comportamiento se observa en los leds?Que hay un conteo en binario en cada transición del clock, estos flipflop se encuentran conectados en cascada y por ende cada uno de ellos está dividendo la frecuencia, el primero entre 2 y el segundo entre 4 (2 del primer FF multiplicado por 2 del segundo FF). Esta división causa un conteo entre los 2 FF desde 0 a 3.

b. Realice una tabla de la verdad según lo que se observa. Explique

CLK Q2 Q11 0 00 0 11 0 10 1 01 1 00 1 11 1 10 0 0

3. Estudio del FlipFlopComo pulsador Star / Stop: Dado el circuito de la figura No. 5 realice el montaje en el protoboard y compruebe y explique su funcionamiento.

Figura No. 5

a. ¿Que comportamiento se observa en el led?Existe un cambio de apagado al presionar el sw1 y otro cambio a encendido cuando se presiona nuevamente, repitiendo el ciclo infinitas veces.

b. Explique su funcionamiento.Simplemente la compuerta se está asegurando que exista el voltaje correcto para hacer el cambio de estado, y de esta manera no entra ruido al flipflop J-K.Cada vez que se presiona hay un cambio de estado ya que j y k están en un estado lógico alto y el pulso está entrando por el clock, realizando un cambio cada vez que se presione.

Post-Laboratorio:1.- Con el 74194 realiza un circuito secuenciador de Leds, es decir, que se desplace un Led encendido, (hay que realizar un pulso corto en el SR) Ejemplo de funcionamiento: 1000 0100 0010 0001

2.- ¿Cómo harías para que repita el ciclo siempre? Es decir: 1000 0100 0010 0001 1000 0100

Colocaría Q3 conectado al SR para que así el desplazamiento ocurra infinitamente, todo esto gracias a la carga del dato en d0, d1, d2 y d3.

Conclusiones

Los elementos de memoria que se utilizan en los circuitos secuenciales de reloj se llaman flip –flops estos circuitos son celdas binarias capaces de almacenar un bit de información.

Un flip – flop tiene dos salidas, una para valor normal y otra para el valor complementario del bit almacenado en el.

Los flipflops poseen dos estados estables, uno a nivel alto 1 lógico y otro a nivel bajo cero lógico.

Los flipsflops son importantes debido a que estos componentes electrónicos ayudan en la industria, como divisores de frecuencia, como circuitos de enclave, como contadores (muy poco usados); como circuitos de memoria temporal y sobre todo como acopladores o acondicionadores de señal entre tarjetas o máquinas.