Practicas

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Practica 333333333
INTRODUCCIÓN: El biestable como elemento básico de memoria.
Los BIESTABLES nos son necesarios para la síntesis de los circuitos secuenciales, que son aquellos cuya salida depende de la entrada actual y de las entradas en momentos anteriores. Los biestables serán los encargados de almacenar ( MEMORIA ) el estado interno del sistema.
Pero aquí nos aparece un concepto nuevollamado estado interno que para poder entenderlo intuitivamente vamos a poner un ejemplo fuera de la electrónica. Si consideramos el sistema BOLIGRAFO podemos definir:
• el conjunto de entradas: PULSAR Y NO PULSAR
• el conjunto de salidas : SALE PUNTA, ENTRA PUNTA y NO SE MUEVE PUNTA.
• el conjunto de ESTADOS INTERNOS : PUNTA DENTRO y PUNTA FUERA.
Como puedo observar los estadosinternos de un sistema me definen todas las situaciones diferenciadas por las que puede pasar o a las que puede evolucionar mi sistema.
Los biestables son circuitos binarios ( con dos estados ) en los que ambos estados son estables de forma que hace falta una señal externa de excitación para hacerlos cambiar de estado. Esta función de excitación define al tipo de biestable ( D,T, RS o JK ).
En laelectrónica combinacional no existía el tiempo, sin embargo en la electrónica secuencial es esencial, la posición relativa en la que ocurren los sucesos ( eventos ).
Con la introducción anterior podemos definir formalmente un biestable como un circuito secuencial con dos estados estables, es decir tiene memoria y una con una salida que puede permanecer indefinidamente en uno de los dos estadosposibles. Al ser secuencial las salidas dependen de las entradas y del estado anterior. Un biestable almacena la información de 1 bit.
Mediante biestables que son la base de los circuitos secuenciales en combinación con una adecuada lógica combinacional podremos construir : contadores, registros de desplazamiento, temporizadores, memorias y en general cualquier autómata.
 
2. Biestables RS conpuertas NAND y NOR.
El estado del circuito biestable será el contenido de la memoria. La memoria se consigue mediante la realimentación, o sea introduciendo la salida otra vez a la entrada. Si Qn es el estado actual o presente y Qn+1 el estado futuro entonces se consigue el estado de memoria :
[pic]
fig 1 : Configuración básica de estado de memoria
Esta situación de estado de memoria viene dadapor la expresión :
[pic]
[pic]
Para poder modificar este estado de memoria debo añadir entradas y así cambiar el estado. Si llamamos a estas entradas R ( reset ) y S ( set ) obtenemos el biestable RS. Los biestables RS se pueden implementar con puertas NOR y NAND.
A este tipo de biestables que son activos por nivel se les denomina LATCH.
[pic][pic]
figura 2 . Latch RS mediante NAND y medianteNOR
La tabla de verdad o funcionamiento del Latch RS es la siguiente :
[pic]
Vamos a analizar una situación en el Latch RS con puertas NOR ( p.e. ) para entender la tabla de verdad anterior:
• Consideramos la situación de partida [pic](estado presente ) y vamos a introducir R=S=0 ( la situación de partida está en azul ). Como se puede observar se mantiene el estado 0 como cabía esperar,[pic], luego se encuentra en estado de memoria.
[pic]
• Consideramos ahora la situación de partida [pic](estado presente ) y vamos a introducir R=0 y S=1( la situación de partida está en azul ). Como se puede observar el estado futuro cambia a 1 como cabía esperar según la tabla, [pic], una vez que se estabiliza la realimentación de las salidas.
[pic]
• La ? que aparece en la tabla deverdad corresponde a una situación NO PERMITIDA en la que se genera un conflicto de indeterminación que se solucionará con el biestable JK haciendo que cuando las entradas están en alta el circuito cambie de estado.
Si analizo la solución del Latch RS con puertas NAND llegaré a la conclusión que se diferencia del anteriormente analizado porque es activo sus entradas a nivel bajo ( ceros lógicos...
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