Circuitos digitales

Capítulo

Circuitos secuenciales básicos

Circuitos secuenciales básicos
Introducción
Con este capítulo comenzamos una andadura importante en este mundillo de los sistemas binarios ya que aprenderemos un concepto nuevo: la memorización de un bit. Cuando en las prácticas montes el circuito comprobarás la sencillez de su funcionamiento. En este momento estás capacitado para solucionarcualquier sistema en el que el nivel lógico de las salidas dependa exclusivamente de los estados de las entradas. Dicho de otra manera: la salida es función de la combinación de entradas. Pero con las herramientas que hemos aprendido a usar en el desarrollo de circuitos combinacionales no podemos construir circuitos cuya salida sea distinta para combinaciones de entradas iguales.

Contenido
6.8.Implementación de circuitos biestables 6.9. Transformación de biestables
6.9.1. Construir un biestable tipo D a partir de un R-S 6.9.2. Construir un biestable tipo T a partir de uno D

Objetivos
Cuando completes este capítulo pretendemos: u Que descubras un circuito que cumple una importante misión en la lógica digital: el biestable, como memoria de un bit. u Que conozcas el proceso mediante elcual se fue perfeccionando. u Que distingas los distintos tipos de biestables y sus características. u En la parte práctica los ejercicios a realizar te confirmarán los resultados previstos y te permitirán manejar los chips típicos secuenciales y hacer experiencias interesantes. u Manejando circuitos integrados comerciales serás capaz de construir y controlar el funcionamiento de FlipFlop D y JK. uDisfrutarás jugando con los circuitos de entretenimiento que te proponemos como el juego del más rápido y una alarma por rotura de hilo.

6.10. Análisis de circuitos secuenciales
6.10.1. Análisis mediante los cronogramas 6.10.2. Análisis mediante diagramas de estados

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6.8 Implementación de circuitos biestables
Vamos a investigar un poco sobre la manera deimplementar los biestables. Es decir, cómo disponemos el cableado de las puertas para conseguir el tipo de biestable deseado. A esta señal de control o sincronismo se la llama reloj y su intervención hace que ahora el circuito sea un biestable síncrono.

Circuito lógico
Biestable R-S síncrono

Símbolo

Circuito lógico y símbolo de un R-S síncrono con prefijación asíncrona

Para ello elfabricante interpone un circuito electrónico para transformar un pulso por nivel en un pulso por flanco, como te mostramos a continuación.

Circuito lógico y símbolo de un biestable R-S síncrono por flanco de subida

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Veamos ahora cómo nos quedará un biestable J-K con señal de reloj.

Circuito lógico del biestable J-K con su símbolo

En la figura siguientevemos el circuito lógico de un biestable J-K maestro-esclavo. Será una buena práctica para ti investigar el funcionamiento de este circuito para verificar si es correcto. (Te sugerimos colocar sobre el esquema una hoja transparente a fin de ir apuntando con lápiz niveles 0 y 1 en la entrada, y ver su repercusión en la salida.)

Circuito lógico de un biestable J-K maestro-esclavo

Un biestabletipo D, lo obtenemos de la siguiente manera:

Ck 0 1 1

D X 0 1

Qn+1 Qn 0 1

Diagrama lógico y símbolo del biestable tipo D

Un biestable tipo T, lo obtenemos de la siguiente manera:

Ck 0 1 1

T X 0 1

Qn+1 Qn Qn ------Qn

Circuito lógico y símbolo de un biestable tipo T

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Ejercicio Propuesto
1. Reescribe la Tabla de Verdad delbiestable R-S cuando éste utiliza puertas NOR en lugar de las NAND. 2. Reescribe la Tabla de Verdad para el circuito resultante de haber quitado las puertas NOT tanto para cuando utilizas NAND como para cuando usas NOR.

Generación del flanco de un pulso
Analizaremos ahora la generación del flanco del pulso de reloj. Para ello observa la figura que te mostramos a continuación, donde vemos el tema...