flip - flop … · flip – flop. 11 flip – flop tipo j k jk (jump keep – saltar mantener)....
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Oscar Ignacio Botero H. Flip – Flop.
FLIP - FLOP MAPA DEL CONTENIDO
Oscar Ignacio Botero H. 2 Flip – Flop.
F/F
Q
S
R
Q’
SALIDAS ENTRADAS
Son circuitos secuenciales que memorizan estados lógicos, es la unidad básica para los registros de desplazamiento, los contadores, las memorias, las ALU, los procesadores y los microcontroladores. Existen dos tipos de FF los Asíncronos (sin reloj) y los Síncronos (con reloj).
Posee líneas de entrada o control y dos líneas de salida llamadas Q y Qn (Qn = Q’ = �̅� es el complemento de Q), algunos tienen otra línea de entrada llamada reloj (Clock = CLK). Se les considera memorias de 1 bit ya que almacenan 1 bit de información.
FLIP - FLOP RS ASÍNCRONO O BIESTABLE Este Flip-Flop solo tiene entradas de control, también llamado biestable RS. El estado de NO CAMBIA significa que conserva el estado previo o anterior y el estado PROHIBIDO no se utiliza ya que ambas salidas están en el mismo estado lógico. La representación de un FF RS Asíncrono en bloque es:
RS ASÍNCRONO (NAND)
R S Q Q’ ESTADO
0 0 1 1 Prohibido
0 1 1 0 Set
1 0 0 1 Reset
1 1 Qo Qo’ No cambia
R
S
Q
Q’
Estados S R NC P
Oscar Ignacio Botero H. Flip – Flop.
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Ejemplos
R 0 1 1 1 0 0
Puntos F E D C B A
S 0 0 1 0 1 0
R 0 1 1 1 0 1
Puntos F E D C B A
S 0 0 1 0 1 0
74279 = Quad S – R Latches
RS ASÍNCRONO (NOR)
R S Q Q’ ESTADO
0 0 Qo Qo’ No cambia
0 1 1 0 Set
1 0 0 1 Reset
1 1 0 0 Prohibido
Q 1 0 0 0 1 1
Puntos F E D C B A
Qn 1 1 1 1 0 1
Es
tad
o
Pro
hib
ido
Se
t
No
ca
mb
ia
Se
t
Re
set
Pro
hib
ido
Q 0 0 0 0 1 0
Puntos F E D C B A
Qn 1 1 0 1 0 1
Es
tad
o
No c
am
bia
Rese
t
Pro
hib
ido
Rese
t
Se
t
Rese
t
R
S
Q
Q’
Estados S R P NC
F/F RS
NOR
Q
S
R
Q’
Entradas activas en “1” (NOR)
Oscar Ignacio Botero H. Flip – Flop.
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S
R
CLK0V
0V
0V
Q
Qn
S
R
CLK
0V
0V
0V
Q
Qn
F/F
Q
S
R
Q’ CLK SALIDAS ENTRADAS
FLIP – FLOP RS SÍNCRONO
Este FF posee entradas de control y una entrada de sincronismo o pulsos de reloj (Clock = CLK). La representación de un FF RS Síncrono en bloque es:
RS SÍNCRONO (NAND)
CLK R S Q Q’ ESTADO
0 0 Qo Qo’ No cambia
0 1 0 1 Reset
1 0 1 0 Set
1 1 1 1 Prohibido
RS SÍNCRONO (NOR)
CLK R S Q Q’ ESTADO
0 0 0 0 Prohibido
0 1 0 1 Reset
1 0 1 0 Set
1 1 Qo Qo’ No cambia
CLK
R
S
Q
Q’
Estados R S NC P
CLK
R
S
Q
Q’
Estados P R S NC R
Oscar Ignacio Botero H. Flip – Flop.
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S
R
CLK0V
0V
0V
Q
Qn
S
R
CLK
0V
0V
0V
Q
Qn
Ejemplos
R 1 0 1 0 1
Pulsos F E D C B A
S 1 0 1 0
Q 1 0 1
Pulsos F E D C B A
Qn 1 0
Es
tad
os
Pro
hib
ido
No c
ab
ia
Rese
t
Se
t
No
ca
mb
ia
Se
t
R 1 0 1 0 1
Pulsos F E D C B A
S 0 1 0 1 0
Q 1 0 1 0
Pulsos F E D C B A
Qn 0 1 0 1 0
Es
tad
os
Rese
t
Se
t
Pro
hib
ido
Se
t
Rese
t
Pro
hib
ido
Oscar Ignacio Botero H. Flip – Flop.
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Q QN+1 R S
0 0 X 0
0 1 0 1
1 0 1 0
1 1 0 X
TABLA DE EXCITACIÓN ECUACIÓN CARACTERÍSTICA
𝑄𝑛+1 = 𝑆 + (�̅� × 𝑄)
Oscar Ignacio Botero H. Flip – Flop.
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D
S
R
CLK0V
0V
Qn
Q
D
S
R
CLK0V
0V
Qn
Q
FLIP – FLOP TIPO D
Este posee una sola entrada de datos llamada D (Data), una entrada de pulsos de reloj CLK y las salidas Q y Qn. A este FF se le llama de Flip – Flop de RETARDO ya que el dato de la entrada aparece en la salida retardado un pulso de reloj, el FF es activado por los flancos de los pulsos de reloj. La representación de un FF tipo D en bloque es: FLIP-FLOP RS Un FF RS Síncrono se puede convertir en un FF tipo D añadiendo una compuerta inversora a la entrada R (RESET).
TIPO D (NAND)
CLK D Q Q’ ESTADO
0 0 1 Reset
1 1 0 Set
X Qo Qo’ No cambia
TIPO D (NOR)
CLK D Q Q’ ESTADO
0 0 1 Reset
1 1 0 Set
X Qo Qo’ No cambia
F/F
Q
S
R
Q’ CLK
D ·
F/F
Q
Q’
CLK
D
Oscar Ignacio Botero H. Flip – Flop.
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D
S
R
CLK0V
0V
Qn
Q
D
S
R
CLK0V
0V
Qn
Q
Ejemplos
D 0 1 0 1 0
Pulsos F E D C B A
D 0 1 0 1 0
Pulsos F E D C B A
Q 0 1 0 1 0
Pulsos F E D C B A
Qn 1 0 1 0 1
Es
tad
os
Rese
t
Se
t
Rese
t
Se
t
Se
t
Rese
t
Q 0 1 0 1 0
Pulsos F E D C B A
Qn 1 0 1 0 1
Es
tad
os
Rese
t
Rese
t
Se
t
Rese
t
Se
t
Rese
t
Oscar Ignacio Botero H. Flip – Flop.
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FLIP – FLOP TIPO D = 7474
SET
DATO
CLK I H G F E D C B A
RESET
Q
Qn
ES
TA
DO
Rese
t
(sín
cro
no
)
Se
t
(sín
cro
no
)
Rese
t
(sín
cro
no
)
Rese
t
(asín
cro
no
)
Pro
hib
ido
Se
t
(asín
cro
no
)
Rese
t
(asín
cro
no
)
Rese
t
(asín
cro
no
)
Se
t
(sín
cro
no
)
IC 74LS74 – F/F TIPO D
CLK D R S Q Q’ ESTADO
1 1 1 1 0 Set (síncrono)
0 1 1 0 1 Reset (síncrono)
X 1 1 Qo Qo’ No cambia
X X 1 0 1 0 Set (asíncrono)
X X 0 1 0 1 Reset (asíncrono)
X X 0 0 1 1 Estado no definido
Oscar Ignacio Botero H. Flip – Flop.
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D SJCPK
R
Q_Q Q
Qn
Q QN+1 D
0 0 0
0 1 1
1 0 0
1 1 1
TABLA DE EXCITACIÓN ECUACIÓN CARACTERÍSTICA
𝑄𝑛+1 = 𝐷
FLIP – FLOP TIPO D IMPLEMENTADO CON UN JK
DK
DJ
Oscar Ignacio Botero H. Flip – Flop.
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FLIP – FLOP TIPO J K
JK (Jump Keep – Saltar Mantener). Posee dos entradas síncronas que son J y K, en este tipo de FF se presenta un estado llamado conmutación o toggle que significa que cada pulso de reloj cambia el estado de la salida (bajo – alto – bajo – alto – bajo). Existen FF JK con RS, la parte JK es síncrona con los pulsos de reloj, pero la parte RS es asíncrona y anulan todas las entradas síncronas. FLIP – FLOP TIPO JK = 7473
IC 74LS73 – F/F TIPO JK
R CLK J K Q Q’ ESTADO
0 X X X 0 1 Reset (asíncrono)
1 0 0 Qo Qo’ No cambia
1 1 0 1 0 Set (síncrono)
1 0 1 0 1 Reset (síncrono)
1 1 1 Toggle Conmuta
1 1 X X Qo Qo’ No cambia
J
K
CLK I H G F E D C B A
R
Q
Qn
ES
TA
DO
Reset
sín
cro
no
Set
sín
cro
no
Reset
sín
cro
no
Set
sín
cro
no
Reset
asín
cro
no
Toggle
Toggle
No
cam
bia
Reset
sín
cro
no
Oscar Ignacio Botero H. Flip – Flop.
12
Qn
QK
J
SD
CP
R
Q_Q
Q QN+1 J K
0 0 0 X
0 1 1 X
1 0 X 1
1 1 X 0
FLIP – FLOP TIPO JK = 7476
IC 74LS76 – F/F TIPO JK
S R CLK J K Q Q’ ESTADO
0 1 X X X 1 0 Set (asíncrono)
1 0 X X X 0 1 Reset (asíncrono)
0 0 X X X 1 1 Estado no definido
1 1 0 0 Qo Qo’ No cambia
1 1 1 0 1 0 Set (síncrono)
1 1 0 1 0 1 Reset (síncrono)
1 1 1 1 Toggle Conmuta
1 1 H X X Qo Qo’ No cambia
TABLA DE EXCITACIÓN ECUACIÓN CARACTERÍSTICA
𝑄𝑛+1 = (𝐽 × �̅�) + (�̅� × 𝑄)
FLIP – FLOP TIPO JK IMPLEMENTADO CON UN D
)()( QKQJD
Oscar Ignacio Botero H. Flip – Flop.
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FLIP – FLOP TIPO T
Este FF es llamado de CONMUTACIÓN (T=Toggle) y se construye con un FF JK uniendo sus entradas J y K y colocándolas en un “1” lógico. Cuando los pulsos de reloj llegan a la entrada CK (reloj) las salidas se conmutan (bajo – alto – bajo – alto). Ejemplo
T
CLK I H G F E D C B A
R
Q
Qn
F/F TIPO T
CLK T Q Q’ ESTADO
0 Qo Qo’ No cambia
1 Qo’ Qo Cambia
X Qo Qo’ No cambia
F/F T
Q
J
K
Q’ CLK
T · F/F
T
Q
Q’ CLK
T
F/F T
Q
Q’ CLK
T .
.
D
Oscar Ignacio Botero H. Flip – Flop.
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T
SD
CP
R
Q_Q Q
Qn
T
Qn
QS
JCPK
R
Q_Q
Q QN+1 T
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 0
TABLA DE EXCITACIÓN ECUACIÓN CARACTERÍSTICA
𝑄𝑛+1 = 𝑇⊕𝑄
FLIP – FLOP TIPO T IMPLEMENTADO CON UN D
)()( QTQTD
QTD
FLIP – FLOP TIPO T IMPLEMENTADO CON UN JK
TKJ