Laboratorio N3
Laboratorio N3
Laboratorio N3
1. Objetivos
2. Marco teórico
Sistemas Secuenciales: El circuito lógico secuencial es aquel cuyas salidas no sólo dependen de
sus entradas actuales, sino también de una secuencia de las entradas anteriores. El sistema
secuencial más simple es el biestable, de los cuales, el de tipo D es el más utilizado
actualmente. Además, este requiere de la utilización de un dispositivo de memoria que pueda
almacenar la historia pasada de sus entradas (denominadas variables de estado) y le permita
mantener su estado durante algún tiempo, estos dispositivos de memoria pueden ser sencillos
como un simple retardador o tan complejos como un circuito completo de memoria
denominado multivibrador biestable o Flip-Flops.
Elementos biestables: Son dispositivos que tienen 2 estados estables. Este elemento es tan
simple que no tiene entradas que por lo tanto no hay manera de cambiar su estado. Los
elementos biestables más usados son:
• Latch
• Flip Flops
Latch: Un Latch (late memory inglet) es un circuito electrónico biestable asíncrono que no
tienen entrada de reloj y que son usados para almacenar información en sistemas lógicos
digitales. Los latches a diferencia de los flip-flops no necesitan una señal de reloj para su
funcionamiento. Los Latches más usados son los siguientes:
• Latch SR: El latch lógico más simple es el SR, donde R y S representan los estados 'reset' y
'set' respectivamente. El latch es construido mediante la interconexión retroalimentada de
puertas lógicas NOR (negativo OR), o bien de puertas lógicas NAND.
• Latch D: También conocido como latch transparente, debido a que el nivel presente en D se
almacenará en el latch en el momento en que la entrada Habilitar (Enable por su palabra en
inglés), sea activada, generalmente mediante un estado alto, es decir 1.
1.Flip flops: Es un multivibrador capaz de permanecer en uno de dos estados posibles durante
un tiempo indefinido en ausencia de perturbaciones.1 Esta característica es ampliamente
utilizada en electrónica digital para memorizar información. El paso de un estado a otro se
realiza variando sus entradas. Si las entradas de control dependen de la de sincronismo se
denominan síncronas y en caso contrario asíncronas. La entrada de sincronismo puede ser
activada por nivel (alto o bajo) o por flanco (de subida o de bajada). Dentro de los biestables
síncronos activados por nivel están los tipos RS y D, y dentro de los activos por flancos los tipos
JK, T y D.
FLIP FLOP D:
FLIP FLOP JK
FLIP FLPO T
2. Máquinas de estados finitos: Una máquina de estados finitos en un modelo abstracto para
la manipulación de símbolos, nos permiten saber si una cadena pertenece a un lenguaje o nos
pueden generar otro conjunto de símbolos como resultado. Llamaremos una Maquina de
Estados Finitos como Autómata Finito, el hecho es que un Autómata y una Maquina de Estados
Finitos son lo mismo, podemos utilizar ambos términos de forma indistinta.
3.Cuestionario
Solucion:
LATCH SET
LATCH RESET
Solucion:
Cuando al inicio es 1 se observa una transición en los led de 0 a 3 siendo este un contador de
dos bits donde QB el bit menos significativo y QA el bit más significativo donde el clock define
la velocidad que cambia los leds a mayor frecuencia del clock más rápido esos cambios.
3. Para el siguiente diagrama de estados, hallar:
a) Tabla de estados.
Solucion:
a)Tabla de estados:
ESTADO ENTRADA
ACTUAL 0 1
0 3/0 5/1
1 6/0 0/0
2 1/0 1/0
3 2/0 5/1
4 5/1 2/0
5 5/1 4/0
6 0/0 2/0
b)La tabla de estados reducida queda igual que la tabla anterior ya que no existen
estados equivalentes.
0=000 3=011
1=001 4=100
2=010 5=101
6=110
Tabla de excitación de los FFJK
Q Q* J K
0 0 0 X
0 1 1 X
1 0 X 1
1 1 X 0
𝑱𝟐 = 𝑸𝟏𝑸𝟎𝑿 + ̅̅̅̅
𝑸𝟏̅̅̅̅
𝑸𝟎𝑿 + ̅̅̅̅
𝑸𝟏𝑿 ̅ 𝑸𝟎 𝑲𝟐 = 𝑸𝟏 + ̅̅̅̅
𝑸𝟎𝑿
𝑱𝟏 = ̅̅̅̅ ̅̅̅̅𝑿
𝑸𝟐𝑿 + 𝑸𝟐𝑸𝟎 𝑲𝟏 = ̅̅̅̅
𝑸𝟎𝑿 + ̅̅̅̅
𝑸𝟐𝑿
𝑱𝟎 = ̅̅̅̅
𝑸𝟐 + ̅̅̅̅
𝑸𝟏𝑿 ̅ 𝑲𝟎 = ̅̅̅̅
𝑸𝟐𝑿 ̅ + ̅̅̅̅
𝑸𝟏𝑿
̅̅̅̅ 𝑸𝟏
𝒁 = 𝑸𝟐 ̅̅̅̅ 𝑸𝟎
̅̅̅̅ 𝑿 + 𝑸𝟏𝑸𝟎𝑿 + 𝑸𝟐𝑿𝑸𝟏
̅̅̅̅
0 −3 − 2 −1 − 6− 0
0 −5 − 4 −2 − 1− 0
4. Diseñar e implementar en el laboratorio, un circuito secuencial utilizando FF tipo D,
conectados en cascada, de modo que desplace un bit hacia la derecha y recircule
continuamente.
Solucion:
Definimos 4 estados:
Q1 = combinación 1000
Q2 = combinación 0100
Q3 = combinación 0010
Q4 = combinación 0001
q1 q0
Q1 O O
Q2 O 1
Q3 1 O
Q4 1 1
Tabla de estados:
q1 q0 x q1* q0*
0 0 0 0 1
0 0 1 0 1
0 1 0 1 0
0 1 1 1 0
1 0 0 1 1
1 0 1 1 1
1 1 0 0 0
1 1 1 0 0
q1* = XOR(q1,q2)
q0 = NOT(q0)
De lo antes mencionado tenemos, sabemos que para los desplazadores se utilizan los ff D y su
configuracion es en serie
SIMULACION
5. Construir a partir de latches S-R construidos con compuertas NOR o NAND, comprobados
anteriormente, los siguientes FF: S-R, D, J-K y T. Comprobar su funcionamiento utilizando el
timer 555 como reloj (configuración astable). Visualizar Q y Q’, las salidas de los FF
visualizadas en LED’s.
Solucion:
𝑇𝐿 = ln(2) ∗ (𝑅𝑏) ∗ C
FF S-R
C S R Q Q*
0 0 0 0 0
0 0 0 1 1
0 0 1 0 0
0 0 1 1 1
0 1 0 0 0
0 1 0 1 1
0 1 1 0 0
0 1 1 1 1
1 0 0 0 0
1 0 0 1 1
1 0 1 0 0
1 0 1 1 0
1 1 0 0 1
1 1 0 1 1
1 1 1 0 X
1 1 1 1 X
Q*=CS+C*Q+R*Q
FF J-K
C J K Q Q*
0 0 0 0 0
0 0 0 1 1
0 0 1 0 0
0 0 1 1 1
0 1 0 0 0
0 1 0 1 1
0 1 1 0 0
0 1 1 1 1
1 0 0 0 0
1 0 0 1 1
1 0 1 0 0
1 0 1 1 0
1 1 0 0 1
1 1 0 1 1
1 1 1 0 1
1 1 1 1 0
Q*=C*Q+CJQ*+K*Q
FF D:
C D Q Q*
0 0 0 0
0 0 1 1
0 1 0 0
0 1 1 1
1 0 0 0
1 0 1 0
1 1 0 1
1 1 1 1
Q*=CD +C*Q
FF T:
C T Q Q*
0 0 0 0
0 0 1 1
0 1 0 0
0 1 1 1
1 0 0 0
1 0 1 1
1 1 0 1
1 1 1 0
Q=C*Q+T*Q+CTQ*
6.Utilizando la herramienta Max Plus II, diseñe un circuito contador escalador que
proporcione la secuencia: 5,7,2,0,4,5…. Según el procedimiento siguiente:
a) Crear el esquemático
b) Asignar los pines de entrada y salida
c) Conectar los símbolos
d) Editar los nombres de los pines
e) asignar el numero de pines}
f) compilar el proyecto
g) simular el proyecto
Solucion:
a) Crear el esquemático
b) Asignar los pines de entrada y salida
c) Conectar los símbolos
d) Editar los nombres de los pines
e) asignar el numero de pines}
f) compilar el proyecto
g) simular el proyecto
Solucion:
Bibliografia:
http://uncomp.uwe.ac.uk/genaro/Papers/Veranos_McIntosh_files/alejandroFinal2008
.pdf
https://es.wikipedia.org/wiki/Biestable
http://www.profesormolina.com.ar/electronica/componen tes/int/biest.htm
Observaciones y Conclusiones