UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA Y ELECTRONICA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA ELECTRONICA INFORME PREVIO LABORATORIO N°3 SISTEMAS DIGITALES PROFESOR: ING.DARIO UTRILLA SALAZAR
TITULO DE PRÁCTICA: REGISTROS
ESTUDIANTES:
-MARTINEZ ROMERO MILTON VIDAL
FECHA DE ENTREGA: Martes 9 de, Mayo, 2017
CODIGO: 1513210099
AÑO:
2017
LABORATORIO DE SISTEMAS
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INFORME PREVIO DEL LABORATORIO N°3: REGISTRO 1. Describir el concepto de registro, analice su funcionamiento y mencione los tipos característicos de los registros y analizar cada uno de ellos (Los circuitos y sus características, tablas de estados y diagramas de tiempo).
Los registros son circuitos secuenciales conectados por una serie de biestables conectados en cascada. Tienen diversas aplicaciones prácticas como:
Transmitir y recibir datos en serie y en paralelo.
Conversión de datos en formato serie y paralelo y viceversa.
Almacenamiento de información (memoria).
Fig .1: Regis tro
Los registros se clasifican en: S eri e-S eri e: sólo la entrada del primer flip-flop y la salida del último son
accesibles externamente. Se emplean como líneas de retardo digitales y en tareas de sincronización. Paralelo-Serie : son accesibles las entradas de todos los flip-flops, pero sólo la
salida del último. Normalmente también existe una entrada serie, que sólo altera el contenido del primer flip-flop, pudiendo funcionar como los del grupo anterior. Este tipo y el siguiente se emplean para convertir datos serie en paralelo y viceversa. S eri e-Paralelo: son accesibles las salidas de todos los flip-flops, pero sólo la
entrada del primero. Este tipo y el anterior se emplean para convertir datos serie en paralelo y viceversa, por ejemplo para conexiones serie como el RS232. Página 2
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Paralelo-Paralelo: tanto las entradas como las salidas son accesibles. Se usan
para cálculos aritméticos. Un registro de desplazamiento muy utilizado, que es universal (se llama así porque puede utilizarse en cualquiera de las cuatro configuraciones anteriormente descritas) y bidireccional (porque puede desplazar los bits en un sentido u otro) es el 74HC194, de cuatro bits de datos. Otros registros de desplazamiento conocidos, fabricados también con la tecnología CMOS, son el 74HC165 (entrada paralelo, salida serie) y 74HC164 (entrada serie, salida paralelo).
2. Describir las características específicas de los registros: De desplazamiento, almacenamiento, universal, direccionable y sus aplicaciones.
Registro de desplazamiento:
Un registro de desplazamiento es un circuito digital secuencial (es decir, que los valores de sus salidas dependen de sus entradas y de los valores anteriores) consistente en una serie de biestables, generalmente de tipo D, conectados en cascada, que basculan de forma sincrónica con la misma señal de reloj. Según las conexiones entre los biestables, se tiene un desplazamiento a la izquierda o a la derecha de la información almacenada. Es de señalar que un desplazamiento a la izquierda de un conjunto de bits, multiplica por 2, mientras que uno a la derecha, divide entre 2. Existen registros de desplazamiento bidireccionales, que pueden funcionar en ambos sentidos. Los registros universales, además de bidireccionales permiten la carga en paralelo.
Fi g .2: R eg is tro de des plazamiento
Sus aplicaciones son las siguientes: Página 3
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G enerador ps eudoaleatorio:
Se construye con un registro de desplazamiento, realimentando a la entrada una combinación de varias salidas, normalmente un or exclusivo entre ellas. Multiplic ador s eri e:
Se realiza la multiplicación mediante sumas y desplazamientos. Un ejemplo es el 74LS384. R egi s tro de aproximaciones s ucesivas:
Se usa en conversores A/D. Se van calculando los bits sucesivamente, empezando por el más significativo. Mediante un conversor DAC se compara la entrada analógica con los resultados parciales, generando el siguiente bit. Retardo:
Se pueden utilizar para retardar un bit un número entero de ciclos de reloj (consiste simplemente en un conjunto de biestables en cascada, tantos como ciclos de reloj deseemos retardar los bits).
Registro de almacenamiento:
Éste tipo de registro tiene un diseño similar al registro de desplazamiento, sólo que en éste caso las entradas y salidas asíncronas son independientes para cada flip flop que compone el registro.
Fi g .3: R eg is tro de almacenamiento
Registro universal:
Dispone de un registro de desplazamiento, que permite carga serie, carga paralela, desplazamiento a izquierda y a derecha mediante el uso de unas señales de control. Para seleccionar el modo de funcionamiento, dispone de Página 4
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dos líneas de control que van conectadas a un multiplexor, éstas líneas de control seleccionan la forma de conectar los biestables y así funcionar de una forma u otra. Sus aplicaciones son principalmente en circuitos donde se necesiten almacenar información de forma temporal como por ejemplo en las operaciones de escritura y lectura de las memorias realizado por los microprocesadores.
Fig .4: R egis tro univers al
Registro direccionable:
Éste registro sirve únicamente para modificar el desplazamiento de la información o datos.
3. De los manuales técnicos obtener los IC TTL y CMOS que cumplen con las funciones de registros: De desplazamiento, almacenamiento, universal, direccionable, analice brevemente su tabla de verdad, diagrama de tiempo. Y funcionamiento. a) Registro de almacenamiento con biestables por latch (7475 y 7477)
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Fig ura N°5
b) Registro entrada serie/salida paralelo (74164 CMOS)
Fig ura N°6
c) Registro entrada paralelo salida/serie (7494)
Fig ura N°7 Página 6
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d) Registro universal 7495
Fig ura N°8
e) Registro universal 74194:
Fig ura N°9
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4. Cuál es la diferencia entre un registro de desplazamiento y un registro de almacenamiento; así como la diferencia entre un registro universal y un registro direccionable.; muestre circuitos prácticos para explicarlos. La diferencia entre un registro de almacenamiento y desplazamiento es principalmente en la conexión de las entradas y salidas y de los flip flops que los componen. En el registro de almacenamiento las entradas y salidas asíncronas son independientes para cada flip flop mientras que en el de desplazamiento están conectadas entre sí en serie o cascada. La diferencia entre un registro universal y un registro direccional es que el primero se puede modificar para que se funcione como cualquier tipo de registro de desplazamiento, como carga paralela o como memoria y el segundo solo sirve para modificar el desplazamiento de los datos.
5. Analice el funcionamiento de los IC´s. 74LS75, 7491, 74164, 74LS165, 74194, 74273, 74373, 74374, 74377; investigar sus características, especificaciones técnicas. Analice circuitos prácticos con registros.
74LS75:
Es un circuito integrado compuesto por 4 latch tipo D, su funcionamiento es el de un registro de 4 bits del tipo asíncrono pues se activa con un enable y muestra los datos de entrada y salida. Existe otro circuito integrado CMOS 4042 que tiene igualmente cuatro cerrojos tipo D.
Fig .10: 74LS 75
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7491:
Es un circuito integrado que funciona como registro de desplazamiento de 8 bits. Cuenta con 14 pines, siendo del tipo SISO. Se halla en la gama de los TTL y se compone por 8 flip flops del tipo SR.
Fi g .11: 7491
74164:
Es un circuito integrado cuyo funcionamiento radica en su uso como registro que procesa 8 bits con entrada en paralelo y salida enserie; se encuentra compuesto por flip flop tipo JK.
Fi g .12: 74164
74LS165:
Es un circuito integrado que funciona como un registro de desplazamiento de 8 bits. Las entradas son del tipo paralelo y salida serie; también admite una entrada opcional serie. Está compuesto por flip flops de tipo JK.
Fi g .13: 74165
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74194:
Es un circuito integrado que posee 4 bits entradas de manera paralela y salida de desplazamiento bidireccional. Cumple la función de registro, conocido como registro universal pues cuenta con una entrada de desplazamiento izquierdo y a su vez derecho como lo mencionamos anteriormente (bidireccional).
Fi g .14: 74194
74273:
Es un circuito integrado compuesto por 8 flip flop tipo D. Funciona como un registro paralelo de 8 bits con una entrada de reloj y una entrada de master reset, esta configuración hace que sea ideal para aplicaciones en las computadoras, que opera con o bits que corresponden a un byte. La frecuencia máxima de operación de los circuitos integrados de este tipo de numero normal es de 30 Mhz común consumo de 62 mA cada uno.
Fi g .15: 74273
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74373:
Es un circuito integrado importante ya que es compatible con circuito de puertas paralelos de los ordenadores y por lo tanto pueden ser excitados directamente por los niveles de la lógica en un PC. Funciona como registro que contiene 8 latch con salida tri-estado (transparente). Se puede utilizar para trabajar con un byte de longitud, sin problemas. La frecuencia máxima de operación de este circuito es de 50 Mhz con un consumo de 24 mA.
Fi g .16: 74373
74374:
Es un integrado TTL formado por 8 flip flops tipo D, contando con 20 pines. La frecuencia máxima de funcionamiento de este chipes de 50 Mhz con un consumo de energía de 27 mA. Funciona de la siguiente manera: este CI cuenta con 3 estados para la activación de los flip flops que lo conforman, con ello forma un registro de almacenamiento con 8 bits, su activación se da con una señal de reloj.
Fi g .17: 74374 Página 11
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74377:
Es un circuito integrado compuesto por 8 flip flops tipo D con habilitador (enable). Son similares a los 74273, poseen un amplio rango de voltaje operativo de 2V a 6V.
Fi g .18: 74377
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