Flip Flop2
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 datos presentes en las salidas de las mismas, cambian de acuerdo con sus entradas, y no hay manera debitarlo, si las entradascambian, 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 lo consideremos necesario, es decir, pueden variar su contenido a nuestra voluntad. El corazón de una memoria son los FlipFlops, 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 la representación general par un Flip Flop (comúnmente llamado "FF").
Flip-Flops
Los circuitos secuenciales son aquellos en los cualessu salida depende de la entrada presente y pasada. Dentro de estos circuitos se tienen a los Flip-Flops.
Los Flip-Flops son los dispositivos con memoria más comúnmente utilizados. Sus características principales son:
Asumen solamente uno de dos posibles estados de salida.
Tienen un par de salidas que son complemento una de la otra.
Tienen una o mas entradas que pueden causar que el estado delFlip-Flop cambie.
A continuación se describirán 4 tipos de Flip-Flops.
Flip-Flop S-R (Set-Reset)
La siguiente figura muestra una forma posible de implementar un Flip-Flop S-R. Utiliza dos compuertas NOR. S y R son las entradas, mientras que Q y Q’ son las salidas (Q es generalmente la salida que se busca manipular.)
Como existen varias formas de implementar un Flip-Flop S-R (y en general cualquiertipo de Flip-Flop) se utilizan diagramas de bloque que representen al Flip-Flop. El siguiente diagrama de bloque representa un FF S-R. Nótese que ahora, por convención, Q se encuentra en la parte superior y Q’ en la inferior.
Para describir el funcionamiento de un FF se utilizan las llamadas Tablas de Estado y las Ecuaciones Características. La siguiente tabla muestra la tabla de estado paraun FF S-R.
S
R
Q
Q+
0
0
0
0
0
0
1
1
0
1
0
0
0
1
1
0
1
0
0
1
1
0
1
1
1
1
0
-
1
1
1
-
Como encabezado de las columnas tenemos las entradas S y R, y una de las salidas Q. La salida Q es la salida que en un tiempo t se puede detectar en el FF, es decir, es la salida en el tiempo actual. Q+ es la salida en el tiempo , una vez que se ha propagado la señal en el circuito (recuerde que los FF tienen uncomponente de retroalimentación.) Por lo tanto , es decir, es la salida que tendrá Q en el futuro – una vez que se haya realizado la propagación.
Si analizamos la tabla de estado, vemos que para sí S = 0, R = 0 y Q = 0 ó 1, la salida futura de Q (Q+) será siempre lo que se tenía antes de la propagación. A este estado (S = 0, R = 0) se le conoce por tanto como estado de memoria.
Viendo ahorael caso S = 0, R = 1, se aprecia que siempre Q+ = 0 sin importar el valor de Q antes de la propagación, es decir, se hace un reset de Q. Si por el contrario, se tiene S = 1, R = 0, entonces Q+ = 1 en ambos casos, por tanto se hace un set de Q.
Finalmente, nótese que la combinación S = 1, R = 1 no es válida en el FF S-R. La razón es que dicho estado vuelve inestable al circuito y, como una de lascaracterísticas de todo FF es que el estado es estable, al usar dicha combinación se está violando este principio de los FF.
Ahora, si se mapea la información de la tabla de estado del FF S-R en un mapa de Karnaugh, se obtiene la siguiente ecuación característica: . Esta ecuación describe también el funcionamiento. Nos dice que Q+ será 1 siempre y cuando se haga un set del FF o el reset no está...
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