Flip-Flop

FLIP-FLOPS
Introducción
Uno de los elementos básicos de memoria son los llamado Flip Flops. El estado de un flip flop cambia por un cambio momentáneo en sus entradas. Este cambio se denomina disparo (trigger). En los latch básicos definidos al comienzo (SR con compuertas NAND o NOR) se necesitaba un disparo de entrada definido por un cambio de nivel. Este nivel debe regresar a su nivel inicialantes de aplicar otro disparo. Los FF con reloj eran disparados por pulsos. La realimentación entre la circuiteria combinacional y el elemento de memoria puede producir inestabilidad, haciendo que el FF cambie varias veces durante la duración de un pulso de reloj por lo que el intervalo de tiempo desde la aplicación del pulso hasta que ocurre la transición de la salida es un factor critico querequiere un análisis que va mas allá de los requerimientos de este curso. Una manera de resolver este problema es hacer que los FF sean sensitivos a la transición del pulso mas que a la duración. Hay dos maneras de hacerlo y que dan origen a dos tipos de flip flops: los flip flops maestro esclavo y los flip flops disparados por flanco.

Un biestable (flip-flop o latch en inglés), es unmultivibrador capaz de permanecer en uno de dos estados posibles durante un tiempo indefinido en ausencia de perturbaciones.1 Esta característica es ampliamente utilizada en electrónica digital para memorizar información. El paso de un estado a otro se realiza variando sus entradas. Dependiendo del tipo de dichas entradas los biestables se dividen en:
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Asíncronos: sólo tienen entradas de control.El más empleado es el biestable RS. Síncronos: además de las entradas de control posee una entrada de sincronismo o de reloj. Si las entradas de control dependen de la de sincronismo se denominan síncronas y en caso contrario asíncronas. Por lo general, las entradas de control asíncronas prevalecen sobre las síncronas. La entrada de sincronismo puede ser activada por nivel (alto o bajo) o porflanco (de subida o de bajada). Dentro de los biestables síncronos activados por nivel están los tipos RS y D, y dentro de los activos por flancos los tipos JK, T y D. Los biestables síncronos activos por flanco (flip-flop) se crearon para eliminar las deficiencias de los latches (biestables asíncronos o sincronizados por nivel). Biestable RS Descripción Dispositivo de almacenamiento temporal de 2estados (alto y bajo), cuyas entradas principales permiten al ser activadas:

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R: el borrado (reset en inglés), puesta a 0 ó nivel bajo de la salida. S: el grabado (set en inglés), puesta a 1 ó nivel alto de la salida

Si no se activa ninguna de las entradas, el biestable permanece en el estado que poseía tras la última operación de borrado o grabado. En ningún caso deberían activarseambas entradas a la vez, ya que esto provoca que las salidas directa (Q) y negada (Q') queden con el mismo valor: a bajo, si el flip-flop está construido con puertas NOR, o a alto, si está construido con puertas NAND. El problema de que ambas salidas queden al mismo estado está en que al desactivar ambas entradas no se podrá determinar el estado en el que quedaría la salida. Por eso, en las tablasde verdad, la activación de ambas entradas se contempla como caso no deseado (N. D.). Biestable RS (Set Reset) asíncrono Sólo posee las entradas R y S. Se compone internamente de dos puertas lógicas NAND o NOR, según se muestra en la siguiente figura:

Biestables RS con puertas NOR (a), NAND (c) y sus símbolos normalizados respectivos (b) y (d). Tabla de verdad biestable RS

Biestable RS (SetReset) síncrono

Además de las entradas R y S, posee una entrada C de sincronismo cuya misión es la de permitir o no el cambio de estado del biestable. En la siguiente figura se

muestra un ejemplo de un biestable síncrono a partir de una asíncrona, junto con su esquema normalizado: Circuito Biestable RS síncrono a) y esquema normalizado b).

Tabla de verdad biestable RS

Flip-Flop...