Familias lógicas

FAMILIAS LÓGICAS
Los circuitos digitales emplean componentes encapsulados, los cuales pueden albergar puertas lógicas o circuitos lógicos más complejos.
Estos componentes están estandarizados, para que haya una compatibilidad entre fabricantes, de forma que las características más importantes sean comunes. De forma global los componentes lógicos se engloban dentro de una de las dos familiassiguientes:
TTL: diseñada para una alta velocidad.
CMOS: diseñada para un bajo consumo.
Actualmente dentro de estas dos familias se han creado otras, que intentan conseguir lo mejor de ambas: un bajo consumo y una alta velocidad. La familia lógica ECL se encuentra a caballo entre la TTL y la CMOS. Esta familia nació como un intento de conseguir la rapidez de TTL y el bajo consumo de CMOS, pero enraras ocasiones se emplea.
CUADRO COMPARATIVO DE LAS FAMILIAS
PARAMETRO TTL estándar TTL 74L TTL Schottky de bajapotencia (LS) Fairchild 4000B CMOS (con Vcc=5V) Fairchild 4000B CMOS (con Vcc=10V)
Tiempo de propagación de puerta 10 ns 33 ns 5 ns 40 ns 20 ns
Frecuencia máxima de funcionamiento 35 MHz 3 MHz 45 MHz 8 MHz 16 MHz
Potencia disipada por puerta 10 mW 1 mW 2 Mw 10 nW 10 nW
Margen deruido admisible
1 V 1 V 0'8 V 2 V 4 V
Fan out 10 10 20 50 (*) 50 (*)
(*) O lo que permita el tiempo de propagación admisible
Dentro de la familia TTL encontramos las siguiente sub-familias:
L: Low power = dsipación de potencia muy baja
LS: Low power Schottky = disipación y tiempo de propagación pequeño.
S: Schottky = disipación normal y tiempo de propagación pequeño.
AS: Advanced Schottky= disipación normal y tiempo de propagación extremadamente pequeño.

CIRCUITOS SECUENCIALES:
El comportamiento de un circuito secuencial se determina mediante las entradas, las salidas y los estados de sus flip-flops. Tanto las salidas como el estado siguiente son función de las entradas y del estado presente. El análisis de los circuitos secuenciales consiste en obtener una tabla o un diagramade las secuencias de tiempo de las entradas, salidas y estados internos.
También es posible escribir expresiones booleanas que describen el comportamiento de los circuitos secuenciales. Sin embargo, esas expresiones deben incluir la secuencia de tiempo necesaria ya sea en forma directa o indirecta.
A diferencia de los circuitos combinacionales, los Flip-Flops son circuitos secuenciales cuyassalidas dependen precisamente de la secuencia que se haya ido teniendo en memoria para cada una de las entradas.
Los Flip-Flops son de gran importancia, pues son una unidad fundamental de memoria y tienen la capacidad de almacenar un BIT. El bit es la unidad mínima de información empleada en informática o en cualquier dispositivo digital.
TIPOS DE FLIP-FLOPS
Flip-Flop maestro-esclavo
Un flipflop maestro-esclavo se construye con dos FF, uno sirve de maestro y otro de esclavo. Durante la subida del pulso de reloj se habilita el maestro y se deshabilita el esclavo.
La información de entrada es transmitida hacia el FF maestro. Cuando el pulso baja nuevamente a cero se deshabilita el maestro lo cual evita que lo afecten las entradas externas y se habilita el esclavo.
Entonces el esclavopasa al el mismo estado del maestro. El comportamiento del flip-flop maestro-esclavo que acaba de describirse hace que los cambios de estado coincidan con la transición del flanco negativo del pulso.
Flip-Flop disparado por flanco
Otro tipo de FF que sincroniza el cambio de estado durante la transición del pulso de reloj es el flip flop disparado por flanco.
Cuando la entrada de reloj excedeun nivel de umbral especifico, las entradas son aseguradas y el FF no se ve afectado por cambios adicionales en las entradas hasta tanto el pulso de reloj no llegue a cero y se presente otro pulso.
Algunos FF cambian de estado en la subida del pulso de reloj, y otros en el flanco de bajada. Los primeros se denominaran Flip flop disparados por flanco positivo y los segundos Flip flops...