Flip Flop

Los circuitos digitales utilizan datos binarios para funcionar correctamente y están diseñados para contar, sumar, separar, etc. los datos pero por el tipo de funcionamiento de las compuertas digitales, los datos presentes en las salidas de las mismas, cambian de acuerdo con sus entradas, y no hay manera debitarlo, si las entradas cambian, las salidas lo harán también, entonces ¿Cómo podemoshacer para mantener un dato o serie de datos en un lugar hasta que los necesitemos? La respuesta son las memorias, básicamente son sistemas que pueden almacenar uno o más datos evitando que se pierdan, es decir, pueden variar su contenido a nuestra voluntad.

El corazón de una memoria son los Flip Flops, circuito que es una combinación de compuertas lógicas, A diferencia de las características delas compuertas solas, si se unen de cierta manera, estas pueden almacenar datos que podemos manipular con reglas preestablecidas por el circuito mismo.

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Los FF pueden tener varias entradas, dependiendo del tipo de las funciones internas que realice, y tiene dos salidas:
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Las salidas de los FF sólo pueden tener dos estados (binario) y siempre tienen valores contrarios, como podemosver en la siguiente tabla:

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• Las entradas de un FF obligan a las salidas a conmutar hacia uno u otro estado o hacer "flip flop"
Registro Básico construido con compuertas NAND
Este es el circuito más sencillo y básico de un FF, Puede ser construido a partir de dos compuertas NAND o dos compuertas NOR con dos entradas, La forma de conectarlas es la siguiente: 
Se deja libre una de lasentradas de cada compuerta, las sobrantes son conectadas independientemente de manera cruzada hacia la salida de la compuerta contraria.

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La siguiente tabla muestra el estado inicial del Registro Básico NAND, cuando sus entradas se encuentran en ALTO (Estado de reposo del FF). Para comenzar la acción de "Flip Flop" será necesario enviar a BAJO alguna de las entradas, con sucorrespondiente cambio de estado a la salida.
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La siguiente tabla nos muestra los diferentes cambios de las salidas, según cada selección de entradas (La "X" significa que no importa el estado en el que se encuentren en ese momento):
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Siguiendo los datos de la tabla podemos resumir que:
• Si SET y RESET están en ALTO, el FF mantiene sus salidas en el estado actual.
• Si RESET recibeun pulso BAJO, las salidas son forzadas a Q = 0 y /Q = 1
• Si SET recibe un pulso BAJO, las salidas son forzadas a Q = 1 y /Q = 0
• Si las dos entradas reciben pulsos BAJOS, las salidas son forzadas a Q = 1 y /Q = 1
Este último cambio normalmente se considera como no deseado, ya que el principio básico es que las salidas siempre estén invertidas (Aunque en ciertos casos especiales,nosotros podríamos utilizar este efecto).
Entonces, la tabla de verdad del Registro Básico NAND es la siguiente:

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Registro Básico con compuertas NOR
La conexión del Registro Básico NOR es exactamente igual al del Registro NAND, pero los cambios en sus salidas son completamente diferentes, A continuación se ilustran las dos tablas de verdad para hacer el comparativo entre una y otra.

[pic]Tabla de verdad del Registro Básico NAND
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Agregando pulsadores u otras compuertas en las entradas, los usos más comunes para el Registro Básico NAND o NOR son:
• Eliminadores de ruido para pulsadores mecánicos.
• Sistemas de Encendido (ON)/Apagado (OFF) con dos pulsadores para diversos circuitos digitales y/o análogos.
• Sensores de movimiento mecánico, (Fin o Inicio decarrera de una puerta por ejemplo).
• Control Digital de otros circuitos.
Señales de Reloj (CLOCK) y FF controlados por Reloj
Hasta ahora hemos visto que un Registro Básico tiene dos variables de entrada y responde de manera predecible a ellas, pero ¿Qué podíamos hacer si necesitáramos otra variable de control? ¿Cómo podríamos hacer que el registro actúe cuando sea conveniente para nosotros,...