Aplicaciones de los Flip Flop PDF

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En este trabajo se da a conocer que son los Flip Flops y cuales son sus aplicaciones...

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Aplicaciones de los Flip-Flop. Contadores. Los contadores son ampliamente utilizados en la electrónica digital y sistemas digitales. Son utilizados (como su nombre lo dice) para contar la cantidad de eventos ocurridos en una cantidad específica de tiempo. Un contador es un circuito secuencial que produce una secuencia de recuento específica. Es un dispositivo electrónico que se usa para contar las señales del reloj. Los contadores tendrán memoria, ya que tienen que recordar los estados pasados del circuito digital y, por lo tanto, consisten en flip-flops en su estructura. Existen dos tipos de contadores: 

Contador síncrono



Contador asíncrono

Contador asincrónico. El contador asíncrono también se conoce como contador Ripple. El contador asincrónico se forma conectando flip-flops complementarios, es decir, el primer flip-flop se conecta con la entrada de pulso de reloj y el resto de flip-flops se conecta a la salida del flip-flop anterior. Podemos crear complementos de flip-flops utilizando J Flip-Flops y conectando sus entradas juntas.

Aquí, la entrada del reloj solo está conectada para la primera etapa. La segunda etapa se desencadena por la salida de la primera etapa debido a la demora de propagación del flip flop. La transición del pulso del reloj de entrada y la salida Q1 nunca ocurrirá simultáneamente. Esto se conoce como ‘operación asincrónica de contadores’. La salida del contador se alternará para el borde positivo del pulso del reloj porque ambas entradas están vinculadas a ALTO (lógica 1).

También se puede crear un contador de ondulación conectando la entrada de la siguiente tapa-flop a la salida complementada (Q’1). Contará desde el máximo hasta cero, es decir, actúa como contador descendente. Un ejemplo más de un contador se explica a continuación. Modulo-n contador se restablece después de que se alcanza un número especificado (después de ‘n’). El número al que debe realizarse el restablecimiento viene dado por la puerta NAND. Los contadores de rizado normales se modifican para que actúen como módulo-n contadores utilizando puertas NAND. Cuando la salida de la compuerta NAND es baja, las flip-flops se restablecerán, al igual que la salida del contador. Si consideramos un contador módulo 5, el contador debería reiniciarse cuando alcance el estado 101. Las entradas a la compuerta NAND debe conectarse a las salidas de FF 1 y FF 3, es decir, Q1 y Q3. Cuando la salida de estas dos etapas alcanza 1, entonces la salida de la compuerta NAND es 0 y esto restablece el contador. El diagrama lógico de un contador módulo 5 se muestra a continuación.

Contador síncrono. En contadores síncronos, todos los flip-flops están conectados a la misma señal de reloj y todos los flip-flops se dispararán al mismo tiempo. Estos también se llaman ‘Contadores simultáneos’. Un ejemplo de contador síncrono es el contador síncrono de bits. En este contador, ambos flip-flops están conectados al mismo pulso de reloj. La salida del primer flip-flop actúa como la entrada del siguiente flip-flop.

Inicialmente, se supone que los flip-flops están en estado de reinicio ya que sus salidas son 0, es decir, Q1 = 0 y Q2 = 0. Cuando aplicamos el primer pulso de reloj, el primer flipflop (FF 1) se alternará, ya que ambas entradas del flip-flop FF 1 están vinculadas HIGH (lógica 1). Para el segundo pulso de reloj, ambos flip-flops se alternarán porque las entradas de ambos flip-flops FF 1 y FF 2 están en alto. Si aplicamos el tercer pulso de reloj, solo el primer flip-flop FF 1 se alternará porque la entrada al flip-flop FF 2 es 0.

Registros de corrimiento. Flip-flops puede almacenar un solo bit de datos, es decir 1 o 0. Los registros se usan para almacenar múltiples bits de datos. Así que las chanclas se usan para diseñar Registros. De acuerdo con la electrónica digital, un Registro es un dispositivo que se usa para almacenar la información. Como se permite un solo flip-flop para el almacenamiento de 1 bit, n flip-flops se conectan en un orden para almacenar n bits de datos. Por ejemplo, si una computadora debe almacenar datos de 16 bits, entonces necesita un conjunto de 16 flip-flops. La entrada y las salidas de un registro pueden ser en serie o en paralelo según el requisito. La serie de bits de datos que almacenan los registros se denomina «Byte» o «Palabra». Cuando se conectan varios flip-flops en serie, esta disposición se denomina Registro. La información almacenada se puede transferir dentro de los registros; estos se llaman como ‘Registros

de

cambio’.

Registros

asíncronos

y

sincrónicos:

los

registros

de

desplazamiento se componen de flip-flops y su operación depende del estado de los flipflops. Los registros que funcionarán dependiendo de la activación asíncrona se denominan «registros de desplazamiento asíncrono».

De manera similar, los registros de desplazamiento que cambiarán su estado solo cuando se desencadenan por pulso de reloj se denominan «registros de desplazamiento síncrono». Los registros de desplazamiento son de varios tipos, son: 

Shift left register.



Shift right register.



Cambie el registro.



Registros de desplazamiento bidireccional.



Registros universales de desplazamiento.

Divisores de frecuencia. Como su nombre lo indica, los circuitos divisores de frecuencia se usan para producir la señal digital emitida exactamente la mitad de la frecuencia de entrada. Los circuitos divisores de frecuencia generalmente se usan en el diseño de contadores asíncronos. El proceso de dividir o reducir la frecuencia de salida a la mitad de su la frecuencia de la señal de entrada se denomina «división de frecuencia». Esto significa que, si procesamos una señal de entrada de frecuencia de 160 kHz, el circuito divisor de frecuencia proporcionará una salida de 80 kHz.

Latch. Un biestable es un circuito multivibrador, que tiene dos estados estables y puede almacenar información. Se puede hacer que cambie de estado mediante señales aplicadas a una o más entradas de control y tiene una o dos salidas. Es el elemento de almacenamiento básico en lógica secuencial. Los circuitos biestables son componentes fundamentales de los sistemas electrónicos digitales como las memorias de las computadoras, dispositivos de comunicación digital y muchos otros tipos de sistemas. Biestable RS Dispositivo de almacenamiento temporal de 2 estados (alto y bajo), cuyas entradas principales permiten al ser activadas:

R: el borrado (reset en inglés), puesta a 0 o nivel bajo de la salida. S: el grabado (set en inglés), puesta a 1 o nivel alto de la salida Si no se activa ninguna de las entradas, el biestable permanece en el estado que poseía tras la última operación de borrado o grabado. En ningún caso deberían activarse ambas entradas a la vez, ya que esto provoca que las salidas directas (Q) y negada (Q') queden con el mismo valor: abajo, si el flip-flop está construido con puertas NOR, o alto, si está construido con puertas NAND. El problema de que ambas salidas queden al mismo estado está en que al desactivar ambas entradas no se podrá determinar el estado en el que quedaría la salida. Por eso, en las tablas de verdad, la activación de ambas entradas se contempla como caso no deseado (N. D.). Biestable RS (Set Reset) asíncrono. Solo posee las entradas R y S. Se compone internamente de dos puertas lógicas NAND o NOR, según se muestra en la siguiente figura:...