INGENIERIA BIOMEDICA. DIGITALES.

MAYO 2022 1

Laboratorio 4, Simulacio´n de
descripciones en VHDL
Abstract
In this laboratory practice, the objective is to use the knowledge in gates and digital signals developed in the theoretical
class, focusing on the simulation of the circuits already carried out in practice, simulating the response through the
VIVADO software, as well as improving programming. for next more complex components and the
good interpretation of the signals obtained.
III MARCO TEORICO´
Index Terms 1 VHDL
Floodgates, digital signs, software, simulation. VHDL se trata de un lenguaje de especificaci´on que se
utiliza para describir circuitos digitales y tambi´en para la
automatizaci´on de disen˜o electr´onico. A estos lenguajes
se les llama por lo general lenguajes de descripci´on de
I INTRODUCCION´ hardware.
VHDL puede ser usado de forma general para describir
Un circuito combinacional se trata de un circuito donde la cualquier circuito digital, pero se usa principalmente para
salida depende u´nicamente de la “combinaci´on” de sus programar PLD. El lenguaje VHDL se desarroll´o con la
entradas en el instante que se est´a realizando la medici´on finalidad de simular circuitos el´ectricos digitales y luego,
en la salida. Es un circuito que carece de memoria y trabajan se desarrollaron herramientas de s´ıntesis e
con nu´meros binarios. Por otra parte, en un circuito implementaci´on en hardware a partir de los archivos VHD.
secuencial la salida no solo depende de la combinaci´on de
entrada, sino tambi´en de la hisotira de las entradas
anteriores. En estos circuitos, el contenido de los elementos 2 Circuitos secuenciales
de memoria solo es posible que cambie en presencia de un Un circuito que su salida depende no solamente de la
pulso del reloj. Estos circuitos mencionados anteriormente combinaci´on de entrada, sino tambi´en de la historia de las
pueden ser modelados desde un lenguaje VHDL, que est´a entradas anteriores se llama Circuito Secuencial. Son esos
definido por el IEEE y es utilizado para describir circuito circuitos donde el contenido de los elementos de memoria
digitales y automatizar el disen˜o electr´onico. En el s´olo puede cambiar en presencia de un pulso de reloj, la
presente trabajo se realizar´an actividades utilizando el informacion de entrada puede cambiar y hacerse
lenguaje VHDL y los circuitos combinacionales y operaciones l´ogicas en el circuito combinacional, pero no
secuenciales. Se plasmar´an en el informe los respectivos existe cambio en la informacion contenida en las c´elulas de
c´odigos y finalmente se realziar´an analisis y conclusiones. memoria.

3 Circuitos combinacionacionales
II OBJETIVOS Estos son circuitos donde su salida depende solamente de
la combinaci´on de sus entradas en el momento que se est´a
• Brindar varios conocimientos sobre an´alisis y
realizando la medici´on en la salida. Estos son circuitos que
s´ıntesis de un circuito secuencial utilizando
carecen de memoria y trabajan con nu´meros, y con la
compuertas l´ogicas.
tecnolog´ıa con la que est´an realizados. Estos nu´meros se
representan en binario.
• Comprender y observar el funcionamiento de las
compuertas logias a varias ´ordenes enviadas por el
circuito. 4 Flip Flop
Es un circuito de tipo multivibrador y secuencial que puede
• Desarrollar dicho circuito y simular con vivado los adquirir dos estados de manera indefinida, a menos que se
diferentes circuitos como lo son circuitos perturbe de alguna manera dicho circuito. Es un dispositivo
secuenciales y m´aquina de estado.
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ampliamente usado en el almacenaje de datos e IV EVIDENCIAS

informaci´on en art´ıculos digitales y electr´onicos.
Los flip-flop se clasifican segu´n las entradas que
poseen, pudiendo ser: 1 Circuito Combinacional
S´ıncronos: Poseen entradas de control, pero adem´as
Para este c´odigo se utilizaron las ecuaciones mencionadas
tienen incluido un sistema de reloj o algu´n tipo de en la gu´ıa de laboratoria para lograr la ejecutaci´on de las
mecanismo o dispositivo para rotar los estados o compuertas.
temporizarlo. As´ıncronos: Este tipo de biestable solo posee
entradas de control.

Figura 2: C´odigo del circuito combinacional

Figura 1: Tipos de Flip Flop

FLIP FLOP R- S: El biestable R-S adquiere su nombre

por sus entradas Reset y Set, para resetear y setear la En este diagra se pueden observar las diferentes
informaci´on ingresada o almacenada en el dispositivo, compuertas como lo son las AND, OR y NOT
respectivamente.
FLIP FLOP T: En este tipo de flip-flop el cambio de
estado de produce mediante un pulso, el cual se constituye
como un ciclo de cero a uno de manera completa. Este
modelo de biestable puede utilizarse como un
complemento de reloj para el modelo R-S.
FLIP FLOP JK: Este dispositivo es una combinaci´on de
los dos anteriores, pero se diferencia del RS en su
comportamiento al activarse ambas entradas a la vez: Este
biestable hace que su salida tenga el estado contrario al que
pose´ıa antes de abrirse las dos entradas simult´aneamente.
Figura 3: Circuito Diagrama

Para confiermar que esta simulaci´on este correcta se

debe tener encuenta las tablas de verdad de cada
compuerta puesta y asi poder entender la respuesta de las
3 salidas correspondietes
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Figura 4: Simulaci´on circuito combinacional

2 Flip Flops

Figura 7: Circuito T codigo

Figura 5: Circuito RS
Continuando con el circuito JK se investigo mas a fondo
sobre su circuito interno, el cual parte de un flip flop RS
donde solo se le an˜aden dos compuertas AND.
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Para la realizaci´on del codigo RS se utilizo el circuito interno. Como se puede evidencias las unicas entradas son
RS, mientras que Q y QN son las unicas salidas.

Figura 8: Circuito JK codigo Figura 6:

Circuito RS diagrama

Para el circuito del flip fliop T podemos ver que tam- El flip flop D se realizo con el siguiente c´odigo, donde bien
podemos observar que cuenta con salidas y entradas se logr´o simular y ver el diagrama de este para entender R, S, Q y
QN, lo que el codigo nos quedaria asi. mejor su funcionamiento.

Figura 10: Circuito D Diagrama

Para entender esta simulaci´on se requiere de la tabla de

verdad del flip flop tipo D para saber el tipo de binario que
entra y sale
Figura 9: Circuito D codigo

Se puede evidenciar el circuito del flip flop con una

compuerta NOT para el Q negado de salida
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Figura 14: Final del c´odigo

Figura 11: Simulaci´on flip flop D

Se logra ver el diagrama conformado por 4 flip flops tipo

3 Registro de Desplazamiento D que se habian realizado anteriormente
Para la realizaci´on de este c´odigo se tuvo en cuenta el
anterior donde se realiz´o el el flip flop tipo D y se logr´o
impletentar en este c´odigo

Figura 15: Circuito Diagrama

Para esta simulaci´on, se logr´a ver el funcionamiento del

registro y como van corriendo los numeros en los flip flops
depediento que valor se le asigne en la entrada D

Figura 12: C´odigo de registro de desplazamiento

Figura 16: Simulaci´on registro de desplazamiento

V CONCLUSIONES
• Se logr´o describir c´odigos en VHDL de los
circuitos combinacionales y circuitos
secuenciales propuestos
Figura 13: Continuaci´on del c´odigo en la gu´ıa.

• Se identific´o y entendi´o el paso a paso para la

realizaci´on de los c´odigos aplicando el lenguaje
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de programaci´on VHDL para lograr obtener los

respectivos resultados.

• Se consigui´o diferenciar entre las estructuras y

funcionalidades de los circuitos combinacionales
y secuenciales. Los combinacionales no tienen
memoria y los secuenciales si.

VI REFERENCIAS
[1] “Circuito secuencial - EcuRed,” Ecured.cu, 2022.
https://www.ecured.cu/Circuitosecuencial
[2] Administrador, “Qu´e son Circuitos
Combinacionales? - Electr´onica Digital - Electr´onica
Unicrom,” Electr´onica Unicrom, Jun. 24,
2018. https://unicrom.com/circuitos-
combinacionaleselectronica-digital/
[3] “5.- Circuitos combinacionales. Introducci´on. —
ELEC02.- Circuitos combinacionales MSI.,” Ulhi.net, 2022.
https://ikastaroak.ulhi.net/edu/es/IEA/ELEC/ELEC02/e
text = Un
[4] Mariana, “Maquina de estados: ¿A que nos
referimos? - Fisicotr´onica,” Fisicotr´onica, Jun. 19, 2016.
http://fisicotronica.com/maquina-de-estados-
nosreferimos/
[5] C. de, “M´aquina de estados,” Wikipedia.org, Oct.
19, 2005. https://es.wikipedia.org/wiki/M