República Bolivariana de VenezuelaMinisterio del poder popular para la educación

Universidad Fermín ToroFacultad de ingenieríaCabudare- Estado Lara

Integrantes:

LUOREN CENTENO 14.335.380

PROYECTO Nro

7 CIRCUIT

OS DIGITAL

ES

Objetivos:

Obtener la Tabla de la verdad de los Flip Flop RS y D Estudiar el funcionamiento del flip flop 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 flip flop?Un biestable, también llamado báscula (flip-flop en inglés), es un multivibrador capaz de permanecer en un estado determinado o en el contrario durante un tiempo indefinido. Esta característica es ampliamente utilizada en electrónica digital para memorizar información. El paso de un estado a otro se realiza variando sus entradas.

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

(a) J-KEl "flip-flop" J-K, es el más versátil de los flip-flops básicos. Tiene el carácter de seguimiento de entrada del flip-flop D sincronizado, pero tiene dos entradas, denominadas tradicionalmente J y K. Si J y K son diferentes, la salida Q toma el valor de J durante la subida del siguiente pulso de sincronismo.Si J y K son ambos low (bajo), entonces no se produce cambio alguno. Si J y K son ambos high (alto), entonces en la siguiente subida de clock la salida cambiará de estado. Puede realizar las funciones del flip-flop set/reset y tiene la

ventaja de que no hay estados ambiguos. Puede actuar tambien como un flip-flop T para conseguir la acción de permutación en la salida, si se conectan entre sí las entradas J y K. Esta aplicación de permutar el estado, encuentra un uso extensivo en los contadores binarios.

(b) SR o SCDispositivo de almacenamiento temporal de 2 estados (alto y bajo), cuyas entradas principales permiten al ser activadas:

R: el borrado (reset en inglés), puesta a 0 ó nivel bajo de la salida. S: el grabado (set en inglés), puesta a 1 ó nivel alto de la salida

Si no se activa ninguna de las entradas, el biestable permanece en el estado que poseía tras la última operación de borrado o grabado. En ningún caso deberían activarse ambas entradas a la vez, ya que esto provoca que las salidas directa (Q) y negada (Q') queden con el mismo valor: a bajo, si el flip-flop está

construido con puertas NOR, o a alto, si está construido con puertas NAND. El problema de que ambas salidas queden al mismo estado está en que al desactivar ambas entradas no se podrá determinar el estado en el que quedaría la salida. Por eso, en las tablas de verdad, la activación de ambas entradas se contempla como caso no deseado (N. D.).

 (c) D

Símbolos normalizados: Biestables D a) activo por nivel alto y b) activo por flanco de subida.El flip-flop D resulta muy útil cuando se necesita almacenar un único bit de datos (1 o 0). Si se añade un inversor a un flip-flop S-R obtenemos un flip-flop D básico. El funcionamiento de un dispositivo activado por el flanco negativo es, por supuesto, idéntico, excepto que el disparo tiene lugar en el flanco de

bajada del impulso del reloj. Recuerde que Q sigue a D en cada flanco del impulso de reloj.Para ello, el dispositivo de almacenamiento temporal es de dos estados (alto y bajo), cuya salida adquiere el valor de la entrada D cuando se activa la entrada de sincronismo, C. En función del modo de activación de dicha entrada de sincronismo, existen dos tipos:Activo por nivel (alto o bajo), también denominado registro o cerrojo (latch en inglés).Activo por flanco (de subida o de bajada).

(d) TSímbolo normalizado: Biestable T activo por flanco de subida.Dispositivo de almacenamiento temporal de 2 estados (alto y bajo). El biestable T cambia de estado ("toggle" en inglés) cada vez que la entrada de sincronismo o de reloj se dispara mientras la entrada T está a nivel alto. Si la entrada T está a nivel bajo, el biestable retiene el nivel previo. Puede obtenerse al unir las entradas de control de un biestable JK, unión que se corresponde a la entrada T.

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

Ver Anexos.4. Dibuje el símbolo lógico de los flip-flop mencionados en la pregunta No. 2.

5. Qué significan los términos sincrónicos y asincrónicos?Dependiendo del tipo de dichas entradas los biestables se dividen en:Asíncronos: sólo 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. Si las entradas de control dependen de la de sincronismo se denominan síncronas y en caso contrario asíncronas. Por lo general, las entradas de control asíncronas prevalecen sobre las síncronas.

6. Investigue las características del CI 74LS14. Dibuje su configuración interna e indique la función de cada uno de sus pines.

Es un circuito biestable (dos estados), con una entrada y una salida. El nivel en la salida cambia agudamente, de una manera rápida, cuando el nivel de la señal de entrada excede un predeterminado valor, lo que permite su aplicación en conversión

de ondas senoidales a ondas cuadradas, y en acondicionamiento eléctrico de señales (para facilitar el manejo de circuitos TTl con fuentes de señales No-TTl). También, el circuito Schmitt-Trigger puede ser usado para restaurar pulsos que han sido deteriorados por interferencias durante su transmisión.

7. 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. Flip Flop 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. 1Qt R S Qt+1 Q’t+1

0 0 0 0 1

0 0 1 1 0

0 1 0 0 1

0 1 1 0 0

1 0 0 1 0

1 0 1 1 0

1 1 0 0 1

1 1 1 0 0

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+1

0 0 0 0 1

0 0 1 1 0

0 1 0 0 1

0 1 1 1 0

1 0 0 0 1

1 0 1 1 0

1 1 0 0 1

1 1 1 1 0

II Parte. Estudio y Funcionamiento del Flip – Flop

1. Flip Flop 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?

Los leds prenden y apagan a una frecuencia lenta

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

Figura No. 4

Se tiene el pulso de entrada por la entrada visualizado por D2, de allí el pulso de reloj entra al FF1, de allí se hace la división de frecuencia se lleva a cabo en cada salida del contador, en Q0 la frecuencia es F/2 visualizado por D1 en Q1 F/4 visualizado por D3, obteniendo un contador MOD 8

a. ¿Qué comportamiento se observa en los leds?

Su comportamiento es como un contador MOD 8, van prendiendo y apagando a medida que aparece cada pulso de reloj. Generando un conteo binario, de 00 a 11.

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

Estado Presente

Próximo estado

000 001001 010010 011011 100100 101101 110110 111111 000

3. Estudio del Flip Flop Como 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. 5a. ¿Que comportamiento se observa en el led?

Inicialmente el led se encuentra apagado (Stop), al pulsar el interruptor cambia de estado a encendido (Start) en ambos estados se mantiene en su condición, funcionando como reset y set del slip-flop.

b. Explique su funcionamiento.

El circuito conformado por el pulsador, la resistencia el condensador y el 74ls14, funciona como un circuito anti rebote el cual emite un pulso cada vez que se pulsa este es transmitido al slip flop 74ls76 por su pin de reloj, cuando el pulso de entrada esta en bajo el circuito se mantiene en un estado de reset y cuando hay la presencia de un pulso en alto su estado cambia a set.

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

Se carga el dato en D0, se pone en alto S0=1 y S1 en bajo S1=0, se conecta SL a Q0, y SR a Q3Con una señal de reloj de 1Hz.

Referencias Bibliográficas:

Sistemas Digitales Principios y Aplicaciones. Autor: Ronald J. Tocci Diseño Digital. Autor: Alan B. Marcovitz Diseño Digital Principios y Prácticas. Autor: John F. Wakerly

Conclusión

1. Los circuitos combinacionales producen salidas inmediatamente después de que

sus entradas cambian.

2. Los circuitos secuenciales requieren de las señal de reloj para producir cambios en

las salidas • Los circuitos secuenciales básicos son los flip flops.

3. El comportamiento de los circuitos secuenciales puede ser expresado utilizando

tablas de comportamiento.

4. Ha sido posible comprender la manera en que los Flip-Flops permiten almacenar

valores en memoria.

5. Las tablas de verdad han sido utilizadas como herramientas para obtener

conclusiones respecto al funcionamiento u operación del circuito realizado.

6. Se han analizado e interpretado correctamente los datos resultantes en las tablas

de verdad, dando lugar a importantes aplicaciones prácticas sobre el uso del

circuito mostrado.

ANEXOS