Informe Flip FLOP

Facultad de Ciencias e Ingenierías Físicas y Formales. Escuela Profesional de Ingeniería Mecánica, Mecánica Eléctrica y Mecatrónica.

Flip Flop )ema

Guía de Laoratorio de Circuitos Electrónicos II

Págin #

%$*+CE)E "-L" !+"I+ *I"

F+M")+ /IC+ *E )"0 Apellidos y Nombres Nombres

I.

P"C)IC" &.#.

OBJETIVOS a) Conocer los elementos básicos de almacenamiento de información b) Analizar un cerrojo biestable RS construido con compuertas NAND, comprobar su tabla de verdad e iden ticar los estados (set y reset) el func funcio iona nam mient iento o diná dinámi mico co de un !li !lip"# p"#op JK , vericar funcionamiento del dispositivo en los modos sincrónico y asincrónico asincrónico d) Analizar el funcionamiento de un !lip"#op D sincrónico

c) Anali naliza zarr

el

II. II. CUES CUESTI TIONA ONARI RIO O PREV PREVIO IO $$% $$% &a'a un anális análisis is del funciona funcionamie miento nto de los !$"! !$"!* *s s +, -., D Adjunt Adjuntar ar su respectiva tabla de verdad $$/ $$/ 0l si'uiente si'uiente circuito circuito es un 'enerador de pulsos, llamado llamado tambi1n tambi1n en electrónic electrónica a di'ital como +0*- (C*C.) (C*C.)

$$/ $$/% % Dete Determ rmin ine e en 2ue 2ue modo modo de opera operaci ción ón se encue encuent ntra ra (mon (monoe oest stabl able e o astable) astable) y calcule calcule el tiempo tiempo en encendido encendido y periodo periodo total para +/ m3nimo, inte interm rmed edio io y má4i má4imo mo ara ara la pres presen ente te pract practic ica a debe deberá rá de trae traerl rlo o implementado con'urándolo a apro4imadamente 1 se'undo de tiempo de encendido con su cálculo respectivo

GP.



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F+M")+ /IC+ *E )"0 Apellidos y Nombres

P"C)IC" &.#.

I. MATERIAL Y EQUIPO           

 

Circuito de reloj del cuestionario previo con sus respectivos componentes 5/ rotoboard (por 'rupo) 5% !uente de tensión de 67 5% D$"s8itc9 de : pines 5% pulsador di'ital pe2ue;o 5: diodos 0D (no importa el color) 5: resistencias de % <*9m= > ? 5: resistencias de @@5 *9m= > ? 5/ resistencias de : <*9m= > ? 5% Condensador 55%u! (cerámico o electrol3tico) os si'uientes circuitos inte'rados BB o e2uivalentes (de preferencia uno mas de cada uno) o (5%) :55, (5%) ::, (5%) : Alambres de cone4iones para protoboard Eanual 0CF G Conductors

Figura Nro. 1 CUADRO DE EQUIPOS UTILIZADOS EN LA PRÁCTICA

EQUIPOS DE LABORATORIO N °

1

EQUIPO

(E)

DESCRIPCION

ARCA!ODELO

FUENTE DE ALIMENTACIÓN

MCH-305D-II

N.E

2

3

MULTIMETRO DIGITAL

CONECTORES CON TERMINAL COCODRIO –BANANO

N.E

GP.



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P"C)IC" &.#. DISPOSITIVOS ELECTRNICOS !D)

"

Resisteni! "e ##0 o

%$ 

#

$



CI – TTL &'LS00 CI – TTL &'LS&( CI – TTL &'LS&'

N.E

N.E

0ERRAMIENTAS DE TALLER !0) ALICATES DE CORTE Y PUNTA DE USO Di) ELECTRONICO S*it$ "e ' + ,

ont!tos

N.E

%

LED &' olor'

N.E

1*

Pro+o,oar&

N.E

11

C"#d$#%ad"& '1( !c$&*+,c" " $-$c&"-/,c")

N.E

1-

Co&u+or' /ario

N.E

N.E.

GP.


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P"C)IC" &.#.

II. PROCEDIMIENTO $E0E0NBAND* * H$0NB0 C$+CH$B* 1. LIPLOP RS %% Construya el circuito de la 'ura % (0ntradas + y , salida I y su correspondiente ne'ada), se le recomienda 2ue inicialice con J5, +J%

CIRCUITO RS IA0EN

DESCRIPCIN

GP.



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P"C)IC" &.#.

%/ A continuación llene la tabla % de verdad Como en todas las prácticas deberá de usar interruptores y leds con sus respectivas resistencias

TABLA DE 2ERDAD RS IA0EN

DESCRIPCIN

S

R

'

1

'

'

1

'

1

1

Q

Q

C!n"o ! ent/!"! set estn 5 % 1 en s!i"! 2 se !%!en! est!"o )e/o 5 %soo $!st! e !%4ie "e neo ! 0 + ! ent/!"! /eset % 5 este en 1 %

%

Tab-a 1 %@ Iu1 sucede cuando +JJ% describa las variaciones de la salida en función de la denición del !$"!* +

Cuando + J  J % se 'enera un estado ambi'uo en I y I, el cual es indeseable para cual2uier proceso Cuando la entrada  (et) se encuentra en estado K%L, se env3a este estado a la salida I la cual lo almacena, 9asta 2ue dic9o estado pase nuevamente a K5L y la entrada + (+estitución) est1 en estado K%L el !lip"!lop pasa a su estado inicial (se inicializa)

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P"C)IC" &.#.

%: Construya el circuito de la 'ura /, inicialice con J5 y +J% Colo2ue C. en % y llene la tabla / 04p li2ue este funcionamiento

CIRCUITO C3 IA0EN

DESCRIPCIN

TABLA DE 2ERDAD 4 IA0EN

DESCRIPCIN

CK 1 1

S

R

Q

Q

0l !!"+ es activo en %, entonces ' cuando 1 5 el % pulso del reloj ('enerador de función) se encuentra en #anco ' ' 5 % ascendente, se K9abilitanL las salidas

1

1

'

%

5

1

1

1

%

%

Tab-a 2

%6 Colo2ue C. en 5 y llene la tabla @ 04pli2ue este funcionamiento

GP.



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P"C)IC" &.#. CIRCUITO C3 IA0EN DESCRIPCIN CK S

Como las condiciones %, el estado de las frente a una ausencia de salidas están

R

Q

Q

'

'

1

5

%

'

'

'

5

%

'

1

'

5

%

'

1

1

5

%

iniciales son  J 5 y + J salidas se mantiene i'ual se;al de C., es decir las Kdes9abilitadasL

Tab-a 3 % !ijando primero los valores de + y , active la se;al C. provocando un cambio de 5 a % 04pli2ue 2u1 sucede mediante el llenado de la tabla :

CIRCUITO C3 IA0EN DESCRIPCIN S ' ' 1 1

R

Q

CK

Q

Q

1

5

%

de 5 a %

5

'

5

%

de 5 a %

%

'

5

%

de 5 a %

%

1

5

%

de 5 a %

%

Q % % 5 %

i los valores de inicialización del circuito son  J + J 5 o %, se 'enera el mismo estado ambi'uo se;alado anteriormente, esto es debido a 2ue las compuertas NAND tienen el mismo valor preestablecido y al activar la se;al de C. para ambas, estas env3an la misma se;al 9acia I y I .

Tab-a 

% +epita % para cuando la se;al C. provoca un cambio de % a 5 04pli2ue 2u1 sucede mediante la tabla 6

CIRCUITO C3 IA0EN DESCRIPCIN

GP.


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S ' ' 1 1

R 1

P"C)IC" &.#.

Q

5

CK

Q

Q

%

de % a 5

5 %

'

5

%

de % a 5

'

5

%

de % a 5

%

1

5

%

de % a 5

%

Q % % 5

ucede e4actamente lo mismo 2ue si C. pasa de % a 5, es decir el !!"+ al ser activo en % mantiene ese comportamiento con un #anco ascendente aun2ue este sea el estado inicial del pulso del C.

%

Tab-a  %M !inalmente e4pli2ue cuál es la función de la se;al C.

Cuando el !! es estado activo en alto, la se;al C. da el pulso necesario para 2ue las compuertas NAND comparen sus dos entradas y almacenen un estado a la salida 0s til sólo una parte de este pulso el #anco ascendente

%O Construir el circuito de la 'ura @ describir su funcionamiento al realizar mediante el pulsador %


DESCRIPCIN

GP.



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P"C)IC" &.#.

0l circuito representa un !!"D a partir de un !!"-., es decir simplemente se nie'a la entrada . y se la une a la entrada -, de este modo el estado de la entrada KDL comn se almacena en las salidas I o I . 0l pulsador KpuenteaL la fuente para enviar 5 a la entrada D y obtener % en la salida I, el condensador se utiliza para amorti'uar la descar'a a tierra y prote'er los BB a resistencia evita la descar'a directa de la fuente 9acia tierra

2. LIPLOP JK /% +evise la 9oja de datos del : y arme el circuito de la 'ura :

CIRCUITO 53 IA0EN

DESCRIPCIN

GP.



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P"C)IC" &.#.

// Colo2ue las se;ales + !P) y C+ !C) a K%L, produciendo lue'o a trav1s del s8itc9 un #anco de bajada (C. pasa de K%L a K5L) lene la tabla 

CIRCUITO 53 IA0EN DESCRIPCIN TABLA # P

Q

J

1 1 1 1 1 1 1 1

CK

Q

Q

Q

' 1

%

5

de % a 5

5

' '

%

5

de % a 5

5

1 '

%

5

de % a 5

%

1 1

%

5

de % a 5

5

% % 5 %

/@ Active la se;al + con K5L Iu1 sucede con la salida cuando var3an - y . (manten'a C+ en K%L) lene la tabla 

CIRCUITO 53 IA0EN

GP.


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P"C)IC" &.#. DESCRIPCIN

J

P ' 1 ' 1 ' 1 ' 1

K Q

CK

Q

Q

Q

' 1

%

5

de % a 5

%

' '

%

5

de % a 5

%

1 '

%

5

de % a 5

%

1 1

%

5

de % a 5

%

5 5 5 5

Con la se;al + (preset) en K5L se está preestableciendo (estado activo de / en K5L) el estado de las salidas para la ltima combinación de - y ., sin importar la variación de - y . /: Active la se;al C+ con K5L Iu1 sucede con la salida cuando var3an - y . (manten'a + en K%L) lene la tabla M

Tab-a 4

CIRCUITO 53 IA0EN DESCRIPCIN P

CJ

1 ' 1 ' 1 ' 1 '

K Q

Q

CK

Q

Q

' 1

5

%

de % a 5

5

' '

5

%

de % a 5

5

1 '

5

%

de % a 5

5

1 1

5

%

de % a 5

5

Q

CK

% %

Con la se;al C+ (clear) en K5L se está inicializando el !!"-. a los valores de K5L para I y K%L para I, sin importar la variación de - y .

% %

Tab-a 5

P ' ' ' ' ' ' ' '

J

K Q

Q

Q

' 1

%

%

de % a 5

%

' '

%

%

de % a 5

%

1 '

%

%

de % a 5

%

1 1

%

%

de % a 5

%

Tab-a 6

/6 Active las se;ales C+ y + con K5L Iu1 sucede con la salida cuando var3an - y . lene la tabla O

% % % %

CIRCUITO 53 IA0EN DESCRIPCIN

GP.



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P"C)IC" &.#.

e produce un estado ambi'uo en las salidas al estar tanto KpresetL como KclearL en estado activo Ambas salidas se encuentran en estado K%L sin importar la variación de - y .

/ Active las se;ales C+ y + con K%L Además colo2ue las entradas - y . a K%L e'uidamente use el circuito reloj armado en el cuestionario previo Iu1 sucede con las salidas I y I ne'ada Como se le denomina a este tipo de trabajo

Con ambas entradas - y . en estado K%L, y + y C+ en K%L, ambas salidas oscilan entre estado K%L y K5L, este comportamiento se conoce como circuito oscilador.

3. LIPLOP D @% +evise la 9oja de datos del :: y arme el circuito de la 'ura 6


DESCRIPCIN

GP.


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P"C)IC" &.#.

@/ Colo2ue las se;ales C+ y + a K%L, produciendo a trav1s del s8itc9 un #anco de subida (C. pasa de K5L a K%L) Desarrollar la tabla %5

CIRCUITO C3 IA0EN DESCRIPCIN P 1 1 1 1

Q

D

Q

CK

Q

Q

1

%

5

de 5 a %

5

'

5

%

de 5 a %

%

Tab-a 1'

% 5

e produce un estado ambi'uo en las salidas al estar tanto KpresetL como KclearL en estado activo Ambas salidas se encuentran en estado K%L sin importar la variación de - y .

@@ Cumplen el C+ y el + la misma función 2ue en el análisis con el -.P (Ane4e una tabla en su informe nal)

GP.



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P"C)IC" &.#. P

C

11 1' '1 '' 11 1'

0n efecto C+ y + misma función 2ue

'1 ''

D

Q

Q

CK

Q

'

5

%

De 5 a %

5

'

5

%

De 5 a %

5

'

%

5

De 5 a %

%

'

%

5

De 5 a %

5

1

5

%

De 5 a %

%

1

5

%

De 5 a %

5

1

%

5

De 5 a %

%

1

%

5

De 5 a %

%

Q % % 5 % 5 % 5

cumplen la en un !!"-.

5

CUESTIONARIO INAL

7

%

Qa transferencia as3ncrona de datos 9ace uso de entrada C. P

No, por2ue no se sincroniza con una se;al reloj 0n este modo, las salidas cambian de manera automática si'uiendo las órdenes de las entradas

GP.


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/

P"C)IC" &.#.

QIu1 tipo de !! se adapta mejor a la transferencia s3ncrona por2ue re2uiere del m3nimo nmero de intercone4iones de un ! ! a otro P

0l !!"D, cuenta solo con una entrada, re2uiere solo de una se;al 

@

Qa trasferencia s3ncrona de datos re2uiere menos circuitos 2ue la transferencia as3ncrona P

No, por2ue para una transferencia s3ncrona es necesaria una se;al reloj proveniente de otro circuito, en cambio una transferencia as3ncrona solo necesita una determinada combinación en las entradas del !!

VI. OBSERVACIONES Y CONCLUSIONES

os !! pueden tener varias entradas, dependiendo del tipo de las funciones internas 2ue realice, y tiene dos salidas a salida I (salida normal) a salida RI (salida ne'ada) a parte más importante de una memoria son los !lip !lops, este circuito es una combinación de compuertas ló'icas, A diferencia de las caracter3sticas de las compuertas solas, si se unen de cierta manera, estas pueden almacenar datos 2ue podemos manipular con re'las preestablecidas por el circuito mismo as salidas de los !! solo pueden tener dos estados (binario) y siempre tienen valores contrarios os circuitos di'itales A$NC+*N* son muy complicados en lo 2ue a dise;o y reparación se reere, ya 2ue, al encontrarnos con una falla en un circuito de muc9os re'istros interconectados, el rastreo de los cambios en todas las compuertas es laborioso •

•

•

•

•

os circuitos di'itales $NC+*N* son más fáciles de dise;ar y reparar, debido a 2ue los cambios de las salidas son eventos SesperadosS (ya 2ue fácilmente podemos saber el estado de cada una de las entradas o salidas sin 2ue estas cambien repentinamente), y los cambios dependen del control de una sola se;al aplicada a todos los re'istros, la se;al de +0*-

GP.


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•

•

•



P"C)IC" &.#.

a se;al de reloj es una onda cuadrada o rectan'ular, los re'istros 2ue funcionan con esta se;al, solo pueden cambiar cuando la se;al de reloj 9ace una transición, tambi1n llamados S#ancosS, por lo tanto, la se;al de reloj solo puede 9acer / transiciones (o !lancos) Bodos los !! cuentan con una entrada con el rotulo (+0*-, C*C., C., C) y un circulo para saber cómo debe ser la se;al activa os 2ue no tienen circulo, son sincronizados por una B, los 2ue cuentan con un circulo son sincronizados por una BN Bodos los !! cuentan con entradas de control, 2ue determinan el cambio 2ue van a tener las salidas, al i'ual 2ue en los +e'istros básicos, pero estas entradas no pueden modicar las salidas arbitrariamente, solo podrán 9acerlo cuando el !! reciba su transición activa as entradas de control del !! nos permiten saber cómo van a cambiar las salidas, pero solo la senal de +eloj podra 9acer efectivo este cambio

GP.

Informe Flip FLOP

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