TEMA: Flip flops.

Mg. Rolando Juan Alva Zavaleta

FLIP-FLOPS

Multivibradores Biestables

Circuito Secuencial

• Existen dos tipos:

– Sincrónico: su comportamiento puede definirse a partir del conocimiento de sus señales en instantes discretos de tiempo.

– Asincrónico: depende del orden en que cambian las señales de entrada

Multivibrador Biestable

• Flip-FlopsFF

• Circuito Lógico con Dos Salidas Q y Q’

• Q Salida Normal y Q’ Salida Invertida

• Dos Estados Posibles

– Q=0 y Q’=1

– Q=1 y Q’=0

• El Flip-Flop guarda el estado para variaciones a la entrada (Memoria).

Flip-Flop SET CLEAR NAND

• Entradas SET y CLEAR (PONER - LIMPIAR)

• Dos estados de Salida Igualmente Probables.

1

1

?

?

1

0

1

1

?

?1

0

Transición de Entradas. CLEAR=1

SET

CLEAR

Q

Q’

1

1

?

?1

0

Transición del SET para CLEAR=1

SET

CLEAR

Q=1

Q=0

1

1

?

?0

1

La pulsación BAJA en SET FF termina en el estado Q=1

Estado FIJO Q=1

Transición en CLEAR

SET

CLEAR

Q=1

Q=0

SET

CLEAR

Q

Q’

1

1

?

?1

0

1

1

?

?0

1

Anulación del FF

Q=0 Estado Anulado

Resumen FF NAND

SET

CLEAR

Q

Q

SET CLEAR SALIDA FF

1 1 No hay Cambio

0 1 Q=1

1 0 Q=0

0 0 Ambiguo

Q

Q

SET

CLEAR

FF

Q

Q’

S

C

Variación de SET y CLEAR

FF Con SET-CLEAR NOR

SET

CLEAR

Q

Q

SET CLEAR SALIDA FF

0 0 No hay Cambio

1 0 Q=1

0 1 Q=0

1 1 Ambiguo

Transición de Señales en FF NOR

Q

Señales de Reloj

• Sistemas digitales Asincrónica

Transición en

sentido positivo

Transición en

sentido Negativo

FLIP-FLOPS II

FF SC Cronometro

FF J-K Cronometro

FF – D Cronometro

FF S-C Transición Positiva

S C Qn+1

0 0 Qn(No hay Cambio)

1 0 1

0 1 0

1 1 Ambiguo

FF

Q

Q

S

C

Transición

Positiva

FF S-C Transición Negativa

S C Qn+1

0 0Qn (No hay

Cambio)

1 0 1

0 1 0

1 1 Ambiguo

Cual es la Señal en Q ?

FF

Q

Q

S

C

Transición

Negativa

FF S-C Con NAND

U1

NAND

U2

NAND

U3

NAND

U4

NAND

0

1

0

1

S

C

SET

CLEAR

U1

NAND

U2

NAND

U3

NAND

U4

NAND

1

0

1

0

S

C

SET

CLEAR

•Un FF BASICO DE COMPUERTAS NAND

•UN CIRCUITO CONDUCTOR DE PULSACIONES

•UN CIRCUITO DETECTOR DE ARISTA.

U1

NAND

U2

NAND

U3

NAND

U4

NAND

0

1

0

1

S

C

SET

CLEAR

EL BIESTABLE J-K CON RELOJ

• Las entradas de Control J K == S C

• Transición en Sentido Positivo.

• Diferente J=1 y K=1 No generan señal ambigua.

• Para 1 1 FF Pasa al estado Opuesto (Se complementa).

• Siempre que efectué Transición Negativa.

• MODO ARTICULADO DE OPERACIÓN.

• FF J=1 K=1 Qn+1 = Qn’

Biestable J-K con Reloj (subida)

J K Qn+1

0 0 Qn(No hay Cambio)

1 0 1

0 1 0

1 1 Qn' (Se complementa)

Suponemos Q=1 Inicial

Transición POSITIVA

TSP

Biestable J-K con reloj (bajada)

J K Qn+1

0 0 Qn(No hay Cambio

1 0 1

0 1 0

1 1 Qn' (Se complementa)

Suponemos Q=1 Inicial

Transición Negativa

FF J-K Con transición Activada

12

1312

345

6

1

23

4

56

J

K

Q

Q

J – K Q y Q’ Se complenta

J14

Q12

CLK1

K3

Q13

R2

BIESTABLE D CON CRONOMETRO

D Qn+1

0 0

1 1

•D es Sincrónica

•TSP

•Q == D para TSP

D

CLK

Q

Q

Ejercicio

• Diseñar un Circuito de almacenamiento de registros de 8 bits con TSP y TSN Con FF D.

UN FF D a partir de un FF S-C

Transferencia paralela FF D

D2

Q5

CLK3

Q6

S4

R1

D12

Q9

CLK11

Q8

S1

0R

13

D2

Q5

CLK3

Q6

S4

R1

Cir

cu

ito

Co

mb

inato

rio

Cerrojo DU1

NAND

U2

NAND

U3

NAND

U4

NAND

00

1

S

C

SET

CLEAR

U5NOT

•No posee Circuito detector

•CLK 0 D no tiene efecto

•CLK 1 D 0 SET =0 o CLEAR PARA Q=D.

•Permite que Q Cambie de estado Si D Cambia en tanto

que CLK =1

Ejercicio

• Determinar la forma de onda de un Cerrojo D para las formas de onda de entrada.

ENTRADAS ASINCRONICAS

• S,C,J,K y D Entradas de Control.

• Entradas Sincrónicas.

• El efecto es sincronizado con la señal del CLK.

• Se implementan una o mas entradas Asincrónicas.

• Operan independiente de las Sincrónicas.

• Se utilizan para FF1 o FF 0 NO importa condiciones.

ENTRADAS ASINCRONICAS

DC

SET

DC

CLEAR FF

1 1

Operación

Sincrónica

0 1 Q=1 SET

1 0 Q=0 CLEAR

0 0

No se utiliza

AMBI.

DC

SET

DC

CLEAR

J

K

Q

Q’

CLK

Convenciones de Fabricantes de Chips

Entrada SET Asincrónica Entrada CLEAR Asincrónica

DC SET DC CLEAR

PRESET CLEAR

SET RESET

Sd (fijación directa) Cd (eliminación Directa)

Las entradas Asincrónicas

Consideraciones de Distribución

• Fabricantes – Caracteristicas

• Valores Mínimos de ts y th.

• Tiempos en nanosegundos.

• Tiempos de constitución y de contención.

• Demoras de propagación.

• Frecuencia máxima de cronometraje

Contadores: Asynchronous (Ripple) Counters

Asynchronous (Ripple) Counters

Asynchronous Decade Counters

MUCHAS GRACIAS