Revista Circuitos Secuenciales Diseño Logico

Registros AND y NOR

Flip-Flop

Circuitos Secuenciales

30.600.728 Diseño Logico

Jesus Enrique Delgado Perdomo

Circuitos Secuenciales

Los circuitos secuenciales asíncronos permiten cambios de estado sólo en momentos marcados por una señal de sincronismo de tipo oscilante, denominada señal de reloj.

CircuitosAsincronos

En un circuito secuencial síncrono, los cambios de estado ocurren en un ritmo natural caracterizado por los retrasos asociados con las puertas lógicas utilizadas en su implementación.

CircuitosSincronicos

Los dispositivos de memoria utilizados en circuitos secuenciales pueden ser tan simples como un simple retardo (incluso se puede utilizar el retardo natural asociado con las puertas lógicas) o tan complejos como un circuito de memoria completo llamado multivibrador biestable o flip-flop.

Son aquellos circuitos en los que el contenido de los elementos de la memoria solo puede cambiar en presencia de un pulso de reloj

CircuitosSecuenciales

Title 1

Característica: Cambios de estado sólo se permiten en los instantes marcados por una señal de reloj externa. Diferencia: Dependencia del tiempo basada en una señal de reloj externa. Semejanza: Capacidad de mantener su estado durante algún tiempo gracias al uso de dispositivos de memoria.

Circuitos Secuenciales Asíncronos

Circuitos Secuenciales Síncronos

Característica: Cambios de estado ocurren al ritmo natural marcado por los retardos de las compuertas lógicas. Diferencia: Dependencia del tiempo basada en los retardos naturales de las compuertas lógicas. Semejanza: Capacidad de mantener su estado durante algún tiempo gracias al uso de dispositivos de memoria.

CIRCUITOS SINCRONO Y ASINCRONO

Title 1

Mapas de Karnaugh (Simplificación de las expresiones): Utiliza los mapas de Karnaugh para simplificar las expresiones booleanas del circuito.

Secuencia a seguir o Diagrama de Estado: Define la secuencia de estados que el circuito debe seguir.

Tabla de estados (Estado Actual vs Estado Siguiente): Crea una tabla que muestre cómo cada estado actual lleva al estado siguiente.

Elección del tipo de Flip-Flop (FF) a utilizar en el montaje: Selecciona el tipo de Flip-Flop que se utilizará en el circuito.

Pasos para un circuito secuencial

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Mapas de Karnaugh (Simplificación de las expresiones): Para este ejemplo simple, las expresiones booleanas ya están simplificadas.

01101100

00 011011

Estado Siguiente:

Estado actual:

Tabla:

Ahora, vamos a diseñar un circuito secuencial simple como ejemplo. Supongamos que queremos diseñar un circuito que cuente en binario de 0 a 3 y luego se reinicie.Secuencia a seguir o Diagrama de Estado: La secuencia de estados es 00, 01, 10, 11, 00. Elección del tipo de Flip-Flop (FF) a utilizar en el montaje: Vamos a utilizar Flip-Flops tipo D. Tabla de estados (Estado Actual vs Estado Siguiente): La tabla de estados sería la siguiente:

Circuito Secuencial Simple

Diseñar un

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Flip-Flop R-S: Utiliza dos compuertas NOR. S y R son las entradas, mientras que Q y Q’ son las salidas. Flip-Flop T: Este cambia de estado en cada pulso de T.Flip-Flop J-K: Este es una mezcla entre el S-R y el tipo T. Flip-Flop D: Es uno de los más sencillos. Su función es dejar pasar lo que entra por D, a la salida Q, después de un pulso del reloj.

Tipos

Los flip-flops cambian de estado en respuesta a las señales de entrada. Por ejemplo, en un flip flop tipo R-S, si no se activa ninguna entrada, entonces la entrada permanecerá en su estado final.

Funcionamiento

-Asumen solamente uno de dos posibles estados de salida.-Tienen un par de salidas que son complemento una de la otra. -Tienen una o más entradas que pueden causar que el estado del componente cambie.

Caracteristicas

Un flip flop, también conocido como biestable, es un dispositivo de dos estados que sirve como memoria básica para las operaciones de lógica secuencial1. Son ampliamente usados para el almacenamiento y transferencia de datos digitales1.

Flip-Flop

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NOR

NAND

Registros NAND-NOR

Un registro NOR es un tipo de registro construido a partir de puertas lógicas NOR. Cuando sus entradas están en estado “0” inactivo, su salida está en estado “1” activo. Sin embargo, cuando una de las entradas pasa a estado binario “1”, su salida pasa a estado inactivo “0”.

Un registro NAND es un tipo de registro creado utilizando puertas lógicas NAND. Si sus entradas están activas "1", la salida está inactiva "0", otra opción de entrada mantendrá su salida activa "1".

Compuerta NOR

Tabla de verdad NOR

A B A NOR B 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0

A B A NAND B 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0

Tabla de verdad NAND

Cuando todas sus entradas están en estado inactivo “0”, su salida estará en un estado activo “1”. Pero si alguna de las entradas pasa a un estado binario “1”, su salida tendrá un estado inactivo “0”

Cuando todas sus entradas están en estado activo "1", la salida está en estado inactivo "0". Cualquier otro cambio en las entradas mantendrá su salida en el estado activo "1".

Compuerta NAND

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Semejanzas

Diferencias

1. Ambas son compuertas lógicas universales, es decir, cualquier función booleana puede implementarse con ellas. 2. Ambas son utilizadas en la implementación de circuitos lógicos.

NOR

1. NOR es menos común que NAND. 2. NOR es mejor en la lectura de datos pero más lento en la escritura y el borrado.

1. Ambas son compuertas lógicas universales, es decir, cualquier función booleana puede implementarse con ellas. 2. Ambas son utilizadas en la implementación de circuitos lógicos.

Semejanzas

1. NAND es más común que NOR. 2. NAND es más lento en la lectura de datos pero más rápido en la escritura y el borrado.

NAND

Diferencias

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La exploración de los circuitos secuenciales, tanto asíncronos como síncronos, ha proporcionado una comprensión más profunda de cómo funcionan estos sistemas y cómo se pueden diseñar eficazmente. El estudio de los flip-flops y los registros NAND y NOR ha permitido una visión más detallada de los componentes individuales que conforman estos circuitos, revelando la complejidad y la precisión requeridas en su diseño y creación. Además, esta investigación ha destacado la importancia de la lógica digital en nuestra vida cotidiana. Desde las computadoras hasta los teléfonos móviles, los circuitos secuenciales son una parte integral de la tecnología que usamos todos los días. Al entender mejor estos sistemas, estamos mejor equipados para innovar y crear nuevas tecnologías que pueden mejorar nuestras vidas. En conclusión, el estudio de los circuitos secuenciales y sus componentes ha ampliado nuestro conocimiento y comprensión de la lógica digital. A medida que continuamos explorando y aprendiendo, podemos esperar ver avances aún mayores en esta fascinante área de la tecnología. La lógica digital, con su precisión y eficiencia, seguirá siendo un pilar fundamental en el avance de la tecnología.

Profesora: Katiuska Morillo ViloriaPr

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