flip-flop

Introducción de los Flip Flop

1. Introducción
2. Registro Básico construido con compuertas NAND
3. Registro Básico con compuertas NOR
4. Señales de Reloj (CLOCK) y FF controlados por Reloj
5. Constantes de tiempo de Establecimiento y de Retención
6. Registro Básico NAND tipo Síncrono
7. Flip Flop tipo "J-K"
8. Flip Flop tipo "D" (Datos, Data)
9. Entradas asíncronas en los FF
10.Tabla de verdad del FF Tipo "J - K" con entradas Asíncronas
11. Tabla de verdad del FF Tipo "D" con entradas Asíncronas

Introducción
Todos los circuitos digitales utilizan datos binarios para funcionar correctamente, los circuitos están diseñados para contar, sumar, separar, etc. los datos según nuestras necesidades, pero por el tipo de funcionamiento de las compuertas digitales, los datospresentes 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 podemos hacer 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, hasta que nosotros loconsideremos necesario, es decir, pueden variar su contenido a nuestra voluntad.
El corazón de una memoria son los Flip Flops, este circuito es una combinación de compuertas lógicas, A diferencia de las características de las compuertas solas, si se unen de cierta manera, estas pueden almacenar datos que podemos manipular con reglas preestablecidas por el circuito mismo.
Esta es larepresentación general par un Flip Flop (comúnmente llamado "FF")



Los FF pueden tener varias entradas, dependiendo del tipo de las funciones internas que realice, y tiene dos salidas:

Las salidas de los FF sólo pueden tener dos estados (binario) y siempre tienen valores contrarios, como podemos ver en la siguiente tabla:





Las entradas de un FF obligan a las salidas a conmutar hacia uno uotro estado o hacer "flip flop" (Término anglosajón), más adelante explicaremos cómo interactúan las entradas con las salidas para lograr los efectos característicos de cada FF.
El FF también es conocido como:
"Registro Básico" término utilizado para la forma más sencilla de un FF.
"Multivibrador Biestable" término pocas veces utilizado para describir a un FF.


Registro Básico construido concompuertas 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, a continuación se ilustra con compuertas NAND, y es denominado "Registro Básico NAND".
La forma de conectarlas es la siguiente: 
Se deja libre una de las entradas de cada compuerta, las sobrantes son conectadas independientemente demanera cruzada hacia la salida de la compuerta contraria.
Quedando la conexión de la siguiente manera:




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 su correspondiente cambio de estado a la salida.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):





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 recibe un pulso BAJO, las salidas son forzadas a Q = 0y /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...