INFORME FINAL DE LABORATORIO 1 DE SISTEMAS DIGITALES

INTRODUCCIÓNEn el presente laboratorio, se desarrollara el análisis funcional de los biestablesasincronos (Latchs) y Sincronos (Flip Flops); los cuales representan los dispositivosfundamentales para el diseño de registros, Contadores, Maquinas de estados,memorias y todo circuito secuencial.

II. OBJETIVOS1.OBJETIVOS GENERALESImplementar los circuitos biestables asincronos (Latch) y sincronos (FlipFlop), utilizando puertas lógicas.La visualización del funcionamiento de cada una de los biestables(Latchs yFlip Flops.) utilizando leds en las salidas.Implementar circuitos básicos con biestables.Adquirir destreza para el montaje y cableado de circuitos digitales en elprothoboard.Que elestudiante aprenda utilizar los principios básicos para el análisis decircuitos digitales secuenciales mediante simuladores y que tenga la capacidadde realizar la detección de fallos, corregirlos ycomprobar su buenfuncionamiento.

2. OBJETIVOS ESPECIFICOSPara cada función lógica implementar con circuitos integrados de tecnologíaTTL (Serie 74). Buscar las referencias correspondientes enlos manualesadecuados.Se implementará como entradas lógicas DIPSWITCHs y como salidas lógicasLEDs. (Ver en el marco teórico del presente documento sus circuitoseléctricos).Implementar cadacircuito en prothoboard, analizar su funcionamiento yluego construya las tablas de verdad de los circuitos.

III. RESUMENComo primer paso para el desarrollo del presente laboratorio se debe consultar losmanuales correspondientes para cada objetivo. Luego se debe analizar los circuitosen forma teórica y luego simularlos con algún software especializado y depurar loserrores. Por ultimo se implementa el circuito con los circuitos integrados realizandoconjuntamente pruebas individuales de su funcionamiento y al terminar dicho

proceso se procede a hacer las pruebas y desarrollar las tablas de estados oconstruir los diagramas de tiempo.

IV. MARCO TEORICO:

Biestables.

Los biestables son el primer eslabón de componentes para la memorización de datos. A partir del elemento más simple.

Los circuitos con re alimentación no son combinacionales. Constituyen un nuevo tipo, los

llamados secuenciales.

La característica principal de un circuito secuencial es que su salida no sólo depende de

su entrada, sino de sus entradas anteriores, que quedan recogidas en lo que llamaremos “estado”.

Tipos de biestables y su utilización:

RS JK T D

ASINCRONO uso común interés teórico

POR EL NIVEL interés teórico

interés teórico

uso común

POR FLANCO interés teórico

uso común uso común interés teórico

MAESTRO ESCLAVO uso común uso común uso común interés teórico

Flips-Flops

Un biestable, también llamado báscula (flip-flop en inglés), es un multivibrador capaz de permanecer en un estado determinado o en el contrario durante un tiempo indefinido. 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:

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.

Aplicaciones

Un biestable puede usarse para almacenar un bit. La información contenida en muchos biestables puede representar el estado de un secuenciador, el valor de un contador, un carácter ASCII en la memoria de un ordenador, o cualquier otra clase de información.

Un uso corriente es el diseño de máquinas de estado finitas electrónicas. Los biestables almacenan el estado previo de la máquina que se usa para calcular el siguiente.

El T es útil para contar. Una señal repetitiva en la entrada de reloj hace que el biestable cambie de estado por cada transición alto-bajo si su entrada T está a nivel 1. La salida de un biestable puede conectarse a la entrada de reloj de la siguiente y así sucesivamente. La salida final del conjunto considerado como una cadena de salidas de todos los biestables es el conteo en código binario del número de ciclos en la primera entrada de reloj hasta un máximo de 2n-1, donde n es el número de biestables usados.

Una cadena de biestables T como la descrita anteriormente también sirve para la división de la frecuencia de entrada entre 2n, donde n es el número de biestables entre la entrada y la última salida

V. LISTADO DE MATERIALESCircuitos Integrados TTL : 7400, 7402, 7474, 7476, 74266.Prothoboard y DipswitchCables de conexiónManuales técnicos.Resistencias de 100 Ohmios :Diodos LEDsResistencias ¼ de W (ojo potencia)

VI. Implementación

TODOS LOS CIRCUITOS IMPLEMENTADOS, SUS TABLAS DE VERDAD Y ANALISIS DE SU FUNCIONAMIENTO.

Circuito Nº1:

Tabla de verdad:

R S Q_Q

0 0 Np Np

1 0 0 1

0 1 1 0

1 1 Qn__Qn

Circuito Nº2:

Taba de verdad:

P CL R S CLK Q 1 1 x x x N.P N.P

0 1 x x x 0 1

1 0 x x x 1 0

0 0 x x ↓ Q

0 0 0 0 ↑ Q

0 0 0 1 ↑ 1 0

0 0 1 0 ↑ 0 1

0 0 1 1 ↑ N.P N.P

Circuito Nº3:

DIAGRAMA DE TIEMPOS

CLK

Q1

Q2

t

t

t

Circuito Nº4:

FF tipo D - FF tipo JK

Tabla de verdad:

J K Qn Qn+1 D0 0 0 0 00 0 1 1 10 1 0 0 00 1 1 0 01 0 0 1 11 0 1 1 11 1 0 1 11 1 1 0 0

Circuito Nº5:

FF tipo D - FF tipo T

Tabla de verdad:

T Q Qn+1 D0 0 0 00 1 1 11 0 1 11 1 0 0

D=T Qn+T Qn= T+ Qn

Circuito Nº6:

Tabla de verdad:

R S Q_Q

0 0 Qn__Qn

0 1 0 1

1 0 1 0

1 1 Np Np

VII. CONCLUSIONES:

Los latchs a diferencia de los Flip-Flops no necesitan una señal de reloj para su funcionamiento.

Aprendimos a armar las tablas de verdad de los diferentes flip flops

Aprendimos el funcionamiento de los flipflops

Aprendimos la diferencia de biestables asíncronos y síncronos

VIII. BIBLIOGRAFÍA

Enrique Mandado. Sistemas Electrónicos Digitales. 7ª Edición. Biblioteca UDB. Morris Mano. Diseño Digital. 1ª Edición. Editorial Prentice Hall. Biblioteca UDB. John F. Wakerly. Diseño Digital, principios y prácticas. Editorial Prentice Hall. Louis Nashelsky. Fundamentos de tecnología digital. 1ª Edición. Noriega

Editores,Limusa. Ronald J. Tocci. Sistemas digitales, principios y aplicaciones . Biblioteca UDB.