Tecnología electrónica. Digital

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TECNOLOGÍA ELECTRÓNICA

Electrónica Digital - Bloque III

Sistemas Secuenciales

Electrónica Digital

• Sistemas secuenciales

• Introducción
• Biestables
• Biestables sincronizados
• Tabla de transiciones de un biestable
• Contadores

• Asíncronos
• Síncronos

Introducción

Sistemas secuenciales: las salidas están determinadas no sólo por las entradas existentes, sino también por la secuencia de entradas que condujeron al estado actual (el sistema tiene memoria).

Entradas

Estado actual

Sistema combinacional

Elementos de memoria[pic 6][pic 7]

Salidas

Estado siguiente[pic 8][pic 9][pic 10][pic 11][pic 12]

Sistema secuencial

• La salida en cualquier instante está determinada por las entradas actuales y por la información almacenada en los elementos de memoria.
• Los elementos de memoria almacenan el estado del sistema (permiten recordar lo sucedido en el “pasado”).
• El siguiente estado del sistema está determinado por el estado actual y las entradas.

Biestables

• El circuito de memoria almacena la información en binario, por lo que debe utilizar elementos capaces de retener ese tipo de información. El elemento básico de memoria es el biestable.
• Los biestables son circuitos lógicos que pueden permanecer de forma estable en cualquiera de dos estados posibles (“0” ó “1”).
• Son capaces de almacenar un bit de información, manteniéndola hasta que sus señales de entrada provoquen un cambio de estado.
• Existen diversos tipos, pero su esquema general es el siguiente:

Entradas        Salidas[pic 13][pic 14]

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• Una o dos entradas de datos.
• Pueden tener también una entrada de sincronización.
• Hacen que cambie de estado.

• Dos salidas complementarias (Q, Q).
• Siempre en estados lógicos opuestos.
• Su valor depende de las entradas y del estado anterior.

Tipos de biestables

• Según las entradas de datos de que disponen (lógica de excitación):

• R-S: entradas de puesta a 1 (S, set) y puesta a 0 (R, reset).
• J-K: entradas de puesta a 1 (J, set) y puesta a 0 (K, reset).
• D: entrada de datos (D).
• T: entrada de inversión o basculamiento (toggle).

• Según el sincronismo en los cambios de estado:

• Asíncrono (lacth): las salidas pueden cambiar en cualquier instante al cambiar cualquier entrada.
• Síncrono: Las salidas sólo pueden cambiar coincidiendo con una señal de reloj que sincroniza el cambio.

• Por nivel (latch with enable): La salida cambia en respuesta al nivel Alto

(“1”) o Bajo (“0”) de la señal de reloj.

“1”

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• Por flanco  (flip-flop  edge  triggered):  La  salida cambia  en  respuesta  al cambio de nivel (flanco de subida o flanco de bajada) de la señal de reloj.

Reloj        Reloj[pic 17]

Flanco de bajada[pic 18]

Biestable R-S asíncrono

Montaje con puertas NOR

• Las entradas Set y Reset son activas por nivel alto.

S[pic 19][pic 20][pic 21]

R[pic 22]

R

(No cambia)[pic 23]

(Puesta a 1)        Q

S        (Puesta a 0)        Q[pic 24][pic 25][pic 26]

(Prohibido)[pic 27][pic 28][pic 29][pic 30]

¡R y S no deben estar activas a la vez!

Set

Reset

Set

Reset

Q Q[pic 31][pic 32][pic 33][pic 34]

Biestable R-S asíncrono

Montaje con puertas NOR: funcionamiento

[pic 35]        [pic 36]

0[pic 37][pic 38]

R        Q = 0

1        = 0

0        Q = 1[pic 39]

0        = 1[pic 40][pic 41]

1. 0

antes[pic 42][pic 43]

1

después

0[pic 44]

1. 1

Q = 0

= 1

Q = 1

...