Informe practico de circuitos digitales
- 1. Universidad “Fermín Toro” Facultad de Ingeniería Escuela de ingeniería eléctrica Cabudare INFORME Nombre: Carlos Garridp C.I: 24.157.940 Sección: SAIA “B”
- 2. 2 Introducción En el presente informe se practicará y justificar sobre el tema más de flip- flops conocido también como circuito biestable. Esto es porque el dispositivo tiene dos estados estables, es decir una que cae en uno de estos estados y permanecerá ahí hasta que un evento externo lo haga cambiar de estado. Es importante recalcar que los circuitos secuenciales incorporan un conjunto de dispositivos electrónicos capaces de almacenar datos de manera indefinida, por ejemplo, las memorias de tipo RAM. Estos circuitos son las memorias y 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 combinables, como el tiempo. Los circuitos secuenciales se clasifican en síncronos y asíncronos. Un circuito Flip – Flop puede construirse con dos compuertas NAND o dos compuertas NOR. La conexión y el acoplamiento cruzado mediante la salida de una compuerta a la entrada de otra establece una trayectoria de retroalimentación. Por tal motivo los circuitos se clasifican como secuenciales asíncronos. Cada Flip – Flop tiene dos salidas Q y Q', y dos entradas, SET para ajustar y RESET para restaurar. 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.
- 3. 3 Pre-Laboratorio: 1. ¿Qué es un flip flop? Es un dispositivo de almacenamiento binario compuesto de dos o más compuertas, con retroalimentación. Un flip flop es un dispositivo de almacenamiento binario temporizado, esto es: un dispositivo que almacena un 0 o un 1. Bajo operación normal, dicho valor sólo cambiará en la transición apropiada del reloj. El estado del sistema (esto es lo que está en memoria) cambia en la transición del reloj, dependiendo del flip flop el cambio ocurrirá con el flanco de bajada (transición de 1 a 0) o con el flanco de subida (transición de 0 a 1). Lo que se almacena después de la transición depende de las entradas de datos de del fli p flop y de lo que fue almacenado en él antes de la transición. 2. Investigar la tabla de la verdad, diagrama de tiempo y símbolo de los siguientes flip-flop: (a) J-K Tabla de verdad y símbolo grafico Diagrama de tiempo
- 4. 4 (b) SR o SC Tabla de verdad y símbolo grafico Diagrama de tiempo (c) D Tabla de verdad y símbolo grafico
- 5. 5 Diagrama de tiempo (d) T Tabla de verdad y símbolo grafico Diagrama de tiempo 3. Investigue las hojas técnicas de los flip-flop mencionados en la pregunta No. 2.
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- 7. 7 4. Dibuje el símbolo lógico de los flip-flop mencionados en la pregunta No. 2. *SR *D *J-K 5. 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. 6. Investigue las características del CI 74LS14. Dibuje su configuración interna e indique la función de cada uno de sus pines.
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- 10. 10 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. 1
- 11. 11 Qt 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 X X 1 0 0 1 0 1 0 1 1 0 1 1 0 0 1 1 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 CL K Q t D Qt+ 1 Q’t +1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 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
- 12. 12 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? Hace un cambio de estado en cada flanco de bajada que se le agrega al flop por lo tanto La configuración toggle hace que el flip-flop oscile al estado contrario por cada pulso de reloj recibido, dos ondas diferentes ingresan en la entrada de reloj del FF, al tiempo que otra señal ingresa en el pin Q, por lo tanto, mientras la señal compuesta de reloj ejecuta el flanco de bajada, el pin cambia entre los valores discretos “1” y “0” lógicos, al tiempo que en la otra salida, el led instalado prende y apaga de forma gradual debido a que está recibiendo una señal analógica del generador
- 13. 13 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 a. ¿Qué comportamiento se observa en los leds? Que hay un conteo en binario en cada transición del clock, estos flip flop 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. CL K Q2 Q1 1 0 0 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 1 0 0 0
- 14. 14 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. 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 flip flop 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
- 15. 15 2.- ¿Cómo harías para que repita el ciclo siempre? Es decir: 1000 0100 0010 0001 1000 0100 Se conectan las retroalimentaciones SL a Qo y y SR a Q3. CONCLUSION 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. Los elementos de memoria que se utilizan en los circuito secuenciales de reloj se llama Flip Flop 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 valores complementario del bit almacenando en él , los Flip Flop poseen dos valores estables , uno nivel alto 1logico y el otro a nivel bajo cero lógico. Flip flop son muy importantes debido a que estos componentes electrónico ayudan en la industrias , como divisores de frecuencia , como circuito de enclave como contadores (son muy poco usados) como memoria temporal y sobre todo acopladores o acondicionadores de señal entre tarjetas y máquinas.