Otros circuitos integrados digitales
OTROS CIRCUITOS INTEGRADOS DIGITALES 1.- CONTADORES Estos circuitos cuentan el número de pulsos (sucesiones de 1 y 0) que reciben por su entrada, y sacan dicho número a través de sus salidas en código binario. Además de la entrada de pulsos (también llamada señal de reloj), tienen otras entradas, como la de Reset (para poner a 0 el contador) y la de Habilitación (para parar o reanudar el cómputo). Existen muchos tipos, pero veremos sólo algunos básicos de los que podemos simular con el Crocodile-Clips Crocodile-Clips o con el Electronics Workbench.
CONTADOR BINARIO DE 4 BITS
Este contador binario cuenta desde 0000 a 1111 (15 en decimal o F en hexadecimal) y luego vuelve a 0000. Las salidas (A, B, C, D) cambian cuando la entrada de reloj cambia desde 1 a 0 (flanco de bajada). La salida A es el bit menos significativo y la salida D el bit más significativo. La frecuencia de variación de la salida D es 16 veces menor que la de entrada de reloj. Es decir, la salida D pasa de 0 a 1 y de 1 a 0 cada 16 pulsos en la entrada de reloj. Esta es la razón por la cual este tipo de contador se llama algunas veces “contador ÷16”.
Particularidades del contador binario de 4 bits simulado por Crocodile-Clips
Para Para que el contad contador or cuente cuente,, la entrad entrada a de
habilitación EN debe estar a 1 lógico. Si la ponemos a 0 lógico, el contador se para donde esté. Para ara res restab tablec lecer el conta ontad dor a 0000 0000,, se introduce un 1 en la entrada de
reset R. En
tanto que R esté a 1, el contador permanece a 0000 independientemente independientemente de los pulsos que se introduzcan por la entrada de señal de reloj.
Partic Particular ularida idades des del modelo modelo “conta “contador dor bin binario ario de 4 bits bits genéric genérico” o” simula simulado do por Electronics Workbench
El contador cuenta los pasos de 1 a 0 ( flancos
de bajada) de la entrada de reloj CLKA’. La
entrada de reloj CLKB’, debe conectarse a la salida A. El contador se “resetea” (se pone a 0000) cuando se introduce un 1 por las dos entradas R01 y RO2 a la vez.
No tiene entrada de habilitación.
Nota: si se introducen los pulsos por CLKB’ y se conecta CLKA’ a la salida A, el contador cuenta dos por cada pulso de la señal de reloj.
©IES
Bellavista. Tecnología. Electrónica Digital
1
Otros circuitos integrados digitales
Part Partic icul ulari arida dades des de dell contad contador or bina binari rio o de 4 bits bits 7493 7493 simu simula lado do po porr Elect Electro roni nics cs Workbench
Funciona igual que el contador genérico, pero se trata de un circuito real, real, por por lo que tiene tiene entrad entrada a de alimen alimentac tación ión positi positiva va (Vcc) (Vcc) y entrada de masa (GND). Puesto que el integrado es el estándar de 14 patillas, hay 4 que no tienen función (NC).
Ejemplos
©IES
Bellavista. Tecnología. Electrónica Digital
2
Otros circuitos integrados digitales
CONTADOR DECÁDICO BCD
Nota: BCD significa Decimal Codificado en Binario Este contador cuenta desde 0000 a 1001 (que se corresponden con los números 0 y 9 en BCD) y luego vuelve a 0000. Por lo demás funciona igual que el contador binario visto antes. La frecuencia de variación de la salida D es 10 veces menor que la de entrada de reloj. Esta es la razón por la que este tipo de contador se llama algunas veces “contador ÷10”.
Particularidades del contador decádico BCD simulado por Crocodile-Clips
Funciona exactamente igual que el contador binario de 4 bits salvo que sólo llega hasta 1001. Para que el contador cuente, la entrada de
habilitación EN debe estar a 1 lógico. Si la ponemos
a 0 lógico, el contador se para donde esté. Para restablecer el contador a 0000, se introduce un 1 en la entrada de
reset R. En tanto que R esté a 1,
el contador permanece a 0000 independientemente de los pulsos que se introduzcan por la entrada de señal de reloj.
Particularidades del contador de decenas 7490 simulado por Electronics Workbench
Funciona exactamente igual que el contador 7493, salvo que sólo llega hasta 1001 (9 en decimal) y que cuando se introduce un 1 por las entradas R91 y R92 (por ambas) el contador se pone a 1001 (9 en decimal).
2.- DECODIFICADORES En general, estos circuitos disponen de
n
entradas (por las que se les introduce un número
codificado en binario) y un número de salidas menor o igual a bina binari ria a que que apar aparez ezca ca a su entr entrad ada a
n
2
. En función de la combinación
Alguno nos s se acti activa vará rá un unaa so sola la de su suss sali salid das. Algu
decodificadores presentan un 0 en la salida activa y un 1 en las restantes, mientras que otros presentan un 1 en la activa y un 0 en las restantes.
Nota: con n dígitos binarios se pueden codificar 2n números diferentes. Los tipos de decodificadores se suelen designar por el número de entradas, seguido por dos puntos y el número de salidas. Por ejemplo, decodificadores 2:4, 3:8, 4:16, 4:10, etc.
©IES
Bellavista. Tecnología. Electrónica Digital
3
Otros circuitos integrados digitales
Particularidades del decodificador 4:10 simulado por Crocodile-Clips
El decodificador 4:10 tiene diez salidas, salidas, 0 a 9. La única
salida activa estará a
1 mien mientr tras as que que las las demá demás s esta estará rán n a 0. La sali salida da que que está está en 1 vien viene e determ determina inada da por por el número número decim decimal al corres correspon pondie diente nte al número número binari binario o formado por la combinación de entradas A, B, C y D, siendo la A el bit menos significativo y la D el más significativo. Si el número decimal que corresponde al número binario formado por las entradas es superior a 9, todas las salidas se ponen a 0.
Ejemplo: D 0 1
C 1 0
B 0 1
A 1 1
Nºdecimal 5 11
Salidas Salida 5 a 1 y el resto a 0 Todas las salidas a 0
Particularidades del decodificador 4:10 tipo 4028 simulado por Electronics Workbench
Las 4 entradas son de A0 a A3. Las 10 salidas de 00 a 09. Por VDD se alimenta el positivo de fuente y por VSS el negativo. Este decodificador es de
salida activa a 1 y salidas inactivas a 0.
Si la combin combinaci ación ón de entra entrada das s está está compre comprendi ndida da entre entre 0000 0000 (0 decimal) y 1001 (9 decimal),se activa la salida correspondiente. correspondiente. Si la combinación de entrada está comprendida entre 1010 (10 decimal) y 1111 (15 decimal), todas las salidas se ponen a 0.
©IES
Bellavista. Tecnología. Electrónica Digital
4
Otros circuitos integrados digitales
Particularidades del decodificador 4:10 tipo 7442 simulado por Electronics Workbench
Las 4 entradas son de A a D. Las 10 salidas de 0 a 9. Por V CC se alimenta el positivo de fuente y por GND el negativo. Este decodificador es de
salida activa a 0 y salidas inactivas a 1.
Si la combin combinaci ación ón de entrad entradas as está está compre comprendi ndida da entre entre 0000 0000 (0 decimal) y 1001 (9 decimal),se activa la salida correspondiente. Si la combinación de entrada está comprendida entre 1010 (10 decimal) y 1111
(15 (15
decim cimal), l),
tod todas
las las
salidas se ponen a 1. O sea, varía con respecto al anterior en que la salida activa es
los deco de codi difi fica cado dore ress de la fami famili liaa 74xx (tecnología TTL) presentan la salida activa a 0. a
0.
Normalmente,
Ejemplo:
Particularidades del modelo “decodificador 3:8 genérico” simulado por Electronics Workbench
El decodificador 3:8 tiene ocho salidas, 0 a 7. La única
salida activa
estará a 1 mientras que las demás estarán a 0. La salida que está en 1 viene viene determ determina inada da por el número número decima decimall corres correspon pondie diente nte al número binario formado por la combinación de entradas A, B y C, siendo la A el bit menos significativo y la C el más significativo. El
deco decodi difi fica cado dorr
func funcio iona na
en
modo
normal, mostrando activa la salida correspo correspondie ndiente, nte, cuando cuando la entrada entrada G1 está a 1 y las entra entradas das G2A’ y G2B’ están a 0. Si G1 está a 0 o alguna de las G2 está a 1, todas las salidas se desactivan (en este caso, todas se ponen a 0).
Ejemplo:
©IES
Bellavista. Tecnología. Electrónica Digital
5
Otros circuitos integrados digitales
Part Partic icul ular arid idad ades es de dell de deco codi difi fica cado dorr 4:16 4:16 tipo tipo 7415 741599 simu simula lado do po porr Elec Electr tron onic icss Workbench
Las 4 entradas son A, B, C y D, y las 16 salidas de 0 a 15. Este tipo de decodificador es TTL por lo que la
salida activa estará a 0 y las
inactivas a 1. En funcionamiento normal, las entradas G1’ y G2’ deben estar a 0. si alguna de ellas se pone a 1, todas las salidas se inactivas (en este caso se ponen a 1). Vcc y GND son las entradas entradas de alimen alimentac tación ión positiva positiva y negat negativa iva respectivamente.
2.1. - USO DE DECODIFICADORES PARA IMPLEMENTAR FUNCIONES LÓGICAS Si tene tenemo mos s una una func funció ión n lógi lógica ca con con vari varias as vari variab able les s de entr entrad ada a y una una sali salida da,, pode podemo mos s implementarla usando usando un decodificador que tenga al menos el mismo número de entradas que la función lógica. Para ello acoplaremos, mediante la puerta lógica adecuada, todas las salidas del decodificador correspondientes a combinaciones de las entradas que deben hacer 1 lógico la función, de forma que con que cualquiera de estas salidas se active, se haga 1 la salida de la puerta lógica. Se aclarará con un ejemplo:
Ejemplo: Sea un sistema con tres variables de entrada,
‘m’, ‘r’ y ‘x’ y una salida ‘S’,
cuya tabla de verdad viene dada en la figura. Observamos, que las combinaciones que hacen 1 la salida ‘S’ son: 000 , 010 , 011 , que corresponden en decimal a 0, 2 y 3 mientras que las combinaciones que la hacen 0 son: 001 , 100 ,101, 110 , 111que corresponden en decimal a 1, 4, 5, 6 y 7
m
r
x
S
0 0 0 0 1 1 1 1
0 0 1 1 0 0 1 1
0 1 0 1 0 1 0 1
1 0 1 1 0 0 0 0
Soluc Sol ució ión n 1:
decod decodif ific icado adorr 3:8 co con n sali salida da activ activaa a 1. Las Las sali salida das s cuyo cuyos s núme número ros s se corresponden corresponden con las combinaciones combinaciones que hacen 1 la función ‘S’, las conectaremos a una puerta OR, de forma que, basta con que una de ellas sea 1 para que la salida sea 1. Utilizand Utilizando o un
Las señales de entrada las conectaremos a las entradas de control, teniendo en cuenta que la señal ‘x’, que corresponde al bit menos significativo en las combinaciones anteriores debe ir conectado a la entrada A, que también corresponde al bit menos significativo del decodificador. decodificador.
©IES
Bellavista. Tecnología. Electrónica Digital
6
Otros circuitos integrados digitales
Nota: obsérvese en el esquema que hemos usado una puerta OR de cuatro entradas, cuando en este caso sólo necesitábamos 3. Para que la 4ª entrada no afecte se conecta a 0 lógico (GND).
Soluc Sol ució ión n 2:
Utilizando un
decodificado decodificadorr 4:10 tipo 7442, con salida activa a 0. Las salidas cuyos números
se corresponden con las combinaciones que hacen 1 la función ‘S’, las conectaremos a una
puerta NAND, de forma que, basta con que una de ellas sea 0 para que la salida sea 1. Las señales de entrada las conectaremos a las entradas de control, teniendo en cuenta que la señal ‘x’, que corresponde al bit menos significativo en las combinaciones anteriores debe ir conectado a la entrada A, que también corresponde al bit menos significativo del decodificador. decodificador.
Nota: obsérvese en el esquema que hemos usado una puerta NAND de cuatro entradas, cuando en este caso sólo necesitábamos 3. Para que la 4ª entrada no afecte se conecta a 1 lógico (Vcc).
©IES
Bellavista. Tecnología. Electrónica Digital
7
Otros circuitos integrados digitales
©IES
Bellavista. Tecnología. Electrónica Digital
8
Otros circuitos integrados digitales
DECODIFICADORES BCD A 7 SEGMENTOS
Estos decodificad decodificadores ores se emplean emplean para visualiz visualizar ar números números decimales decimales en un visualiz visualizador ador o
display de 7 segmentos. Displays de 7 segmentos
Estos displays están constituidos por siete diodos LEDs distribuidos geométricamente formando un
8, de forma que encendiendo unos LEDs y apagando otros se visualizan los diferentes
números números decimale decimales. s. Normalme Normalmente nte disponen disponen de un octavo octavo LED para el punto punto decimal. decimal. Los displays pueden ser de
cátodo común o de ánodo común. Se usa uno u otro dependiendo de
que el decodificador al que va conectado sea de salidas activas a 1 o a 0.
Cátodo común
Ánodo común
Display de 7 segmentos de
Display de 7 segmentos de
cátodo común simulado por
cátodo común simulado por
Crocodile-Clips
Electronics Workbench
ABCDEFG
También ambién
existe existen n
displays ays
de
7
segmen enttos
Display de 7 segmentos decodificado de cátodo común simulado por Electronics Workbench
los que que le entra entra el núme número ro en decodificados, a los código binario (cuatro entradas ABCD) y él mismo lo
DC BA
decodifica y lo visualiza. Los displays necesitan la colocación de unas resistencias entre sus entradas y las salidas del decodificador, para limitar la tensión aplicada a los LED´s. Normalmente entre 200 y 300
Ω.
Particularidades del decodificador BCD a 7 segmentos simulado por Crocodile-Clips
Es un decodificador con salidas activas a nivel 1. La entrada en código BCD se aplica a las
entradas A, B, C y D, siendo la A el bit menos
signif significa icativ tivo o y la D el bit más signif significa icativ tivo. o. El decodi decodific ficado adorr activa activa las
salidas necesarias de la ‘a’ a la ‘g’ para que se visualice en un display de 7 segmentos de cátodo común el número decimal correspondiente.
©IES
Bellavista. Tecnología. Electrónica Digital
9
Otros circuitos integrados digitales
En caso de que la entrada BCD sea superior a 1001 (9 decimal) todas las salidas se ponen a 0. Las salidas “a” a “g” deben ser conectadas a los terminales de entrada del display de 7 segmentos a través de resistencias, para evitar que los LED´s internos que constituyen el display se destruyan. El decodificador dispone de otras entradas especiales:
Entrada LT (Lamp Test ): ): cuando es 0, todas las salidas se ponen a 1 (se encenderán todos los LEDs del display, lo que permite probarlos). En funcionamiento normal se pone a 1.
Entrada BI (Blanking Imput ): ): cuando es 0 (y la entrada LT es 1), todas las salidas se ponen a 0 (se ponen en blanco todos los LEDs del display). En funcionamiento normal se pone a 1.
Entrada
EL:
cuando se pone a 1 las entradas A a D se enclavan, lo que quiere decir que
las salidas permanecen fijas hasta que E L se ponga a 0 otra vez. En funcionamiento normal se pone a 0.
Ejemplo:
Nota: Si las entradas binarias A a D son conectadas directamente a la salida de un contador decádico BCD, podemos visualizar el cómputo en el display.
©IES
Bellavista. Tecnología. Electrónica Digital
10
Otros circuitos integrados digitales
Parti Particu cula larid ridade adess de dell de decod codif ific icado adorr BCD a 7 segmen segmento toss genéri genérico co simu simula lado do po por r Electronics Workbench
Es un decodificador con salidas activas a nivel 1. La entrada en código BCD se aplica a las
entradas A, B, C y D, siendo la A el bit
menos significativo y la D el bit más significativo. El decodificador activa activa las
salidas necesarias de la ‘OA’ a la ‘OG’ para que se
visualice en un display de 7 segmentos de cátodo común el número decimal correspondiente. correspondiente. A diferencia del caso anterior, en caso de que la entrada BCD sea superior a 1001 (9 decimal) las salidas no se ponen a 0, apareciendo signos sin sentido en el display conectado a la salida. El decodificador dispone de otras entradas y salidas especiales:
Entrada LT’ (Lamp Test ): ): cuando es 0, todas las salidas se ponen a 1 (se encenderán todos los LEDs del display, lo que permite probarlos). En funcionamiento normal se pone a 1.
Entrada
BI’ (Blanking Imput ): ): cuando es 0 (y la entrada LT’ es 1), todas las salidas se
ponen a 0 (se ponen en blanco todos los LEDs del display). En funcionamiento normal se pone a 1.
Entrada
cuando do se pone pone a 1, ante ante una una entr entrad ada a 0000 0000,, se acti activa van n las las sali salida das s RBI’: cuan
correspondientes correspondientes para que se visualice el número 0 en el display. display. Cuando se pone a 0, ante una entrada 0000, todas las salidas se desactivan, de forma que no se visualiza nada en el display. Para el resto de dígitos diferentes al 0 no tiene efecto.
Salida
RBO’: cuando la entrada RBI’ está a 1, la salida RBO’ da un 1 siempre, para
cualquier combinación de entradas. Cuando RBI’ está a 0, la salida RBO’ da 1 para todas las combinaciones de entrada salvo para la combinación 0000, para la que da un 0.
Nota: la entrada RBI’ y la salida RBO’ se utilizan cuando se están visualizando números de varios dígitos (varios displays) y se quiere que no se visualicen los 0 a la izquierda.
Ejemplo:
©IES
Bellavista. Tec Tecnología. Electrónica Digital
11
Otros circuitos integrados digitales
3.- CONTADORES DECODIFICADOS Estos circuitos cuentan pulsos y decodifican en un único integrado. De sus salidas, sólo se activará una, que se corresponderá con el número de pulsos recibidos por su entrada de rejoj.
CONTADOR CONTADOR DECÁDICO DECODIFICADO (10 SALIDAS)
Disponen de 10 salidas (de 0 a 9).
Particularidades del contador decádico decodificado simulado por Crocodile-Clips
Es un circuito con salida activa a 1 y salidas inactivas a 0. El circuito contará los cambios de 1 a 0 (flancos de bajada) de la entrada de reloj siempre que la
entrada de habilitación (EN) esté a 1. Si dicha entrada se pone a 0, el circuito no cuenta, pero mantendrá el último número. En función de número de pulsos recibidos, se activará a 1 una única salida (el resto a 0). Tras activarse la salida 9 vuelve a empezar por la 0. Para restablecer el contador a 0 (es decir, la salida “0” se pone a 1 lógico), se establece a 1 lógico la
entrada
de reset (R). Este estado se mantendrá mientras R esté a 1 lógico, independientemente de los flancos de reloj.
Ejemplo: Estado del circuito tras haber dado tres pulsos en la entrada de reloj.
Nota: el programa de simulación Electronics Workbench Workbench no simula ningún circuito de este tipo.
©IES
Bellavista. Tecnología. Electrónica Digital
12
Otros circuitos integrados digitales
4.- MULTIPLEXORES Son circuitos con varias entradas de datos y una una sali salida da (a vece veces s tamb tambié ién n su nega negada da). ). Además dispone de varias entradas de control.
Entradas de datos
La entrada de datos que se canaliza a la salida es aque aquell lla a cuyo cuyo núme número ro corr corres espo pond nda a a la
E0 E1 MUX E2 Y E3 E4 W E5 E6
Salida Salida negada
combinación binaria presente en las señales de control. Actúa como un
selector de entradas.
Entradas de control
Ejemplo: si en las entradas de control tengo C=1, C=1, B=0, B=0, A=0 (que (que se corres correspon ponde de con el
número binario 100 que es 4 en decimal), en la salida Y se obtendrá el dato que esté presente en la entrada 4. En la salida W se tiene el estado negado de la salida Y.
Nota: el programa de simulación Crocodile-Clips Crocodile-Clips no simula ningún circuito de este tipo.
Particularidades del multiplexor 1 de 8 genérico simulado por Electronics Workbench
8 entradas de datos son de D0 a D7. Las 3 entradas de control son A, B y C, siendo la A el bit menos
Las
Ejemplo 1: C=0, B=0, A=1, el nº binario es 001, que es 1 en decimal. En la salida Y tendremos el valor de la entrada de datos D1, que es 0.
significativo y la C en más significativo.
G’ es la entrada de habilitación: debe estar a 0 para que se habilite la salida.
La salida es Y, mientras que W es la salida complementada (negada).
Ejemplo 2: C=1, B=1, A=0, el nº binario es 110, que es 6 en decimal. En la salida Y tendremos el valor de la entrada de datos D6, que es 1. En la salida W tendremos un 0 pues es el negado de Y.
©IES
Bellavista. Tecnología. Electrónica Digital
13
Otros circuitos integrados digitales
Part Partic icul ular arid idad ades es de dell mu mult ltip iple lexo xorr 1 de 8 tipo tipo 7415 741511 simu simula lado do po porr Elec Electr tron onic icss Workbench
Func Funcio iona na exac exacta tame ment nte e igua iguall que que el multiplexor 1 de 8 genérico, salvo que, al
tra tratars tarse e
de un
disp dispos osiitiv tivo
rea real,
incorp incorpora ora una patil patilla la para para conexi conexión ón a alimenta alimentación ción positiva positiva (Vcc) (Vcc) y negativa negativa (GND).
Parti Particu cula larid ridade adess de dell mu mult ltip iple lexo xorr 1 de 16 tipo tipo 74150 74150 simul simulado ado po porr Elect Electro roni nics cs Workbench
16 entradas de datos, desde E0 a E15, y 4 entradas de control, A, B, C y D. En este caso sólo tiene la salida W, que es la negada. Es decir, el valor Tiene
lógico que se obtiene en la salida W es el negado del que haya en la entrada corr corres espo pond ndie ient nte e
a
la
comb combin inac ació ión n
bina binari ria a pres presen ente te en las las entr entrad adas as de control. Al igual que antes,
G’ es la entrada de
habilitación: debe estar a 0 para que se habilite la salida.
4.1. - USO DE MULTIPLEXORES PARA IMPLEMENTAR FUNCIONES LÓGICAS Podemos usar multiplexores para implementar funciones lógicas, y no tendremos que utilizar métodos de simplificación. Veamos un ejemplo:
Ejemplo: Sea un sistema con tres variables de entrada,
‘m’, ‘r’ y ‘x’ y una salida ‘S’,
cuya tabla de verdad viene dada en la figura. Observamos, que las combinaciones que hacen 1 la salida ‘S’ son: 001 , 010 , 011 , 110 , 111 , que corresponden en decimal a 1, 2, 3, 6 y 7 mientras que las combinaciones que la hacen 0 son:
©IES
Bellavista. Tecnología. Electrónica Digital
m
r
x
S
0 0 0 0 1 1 1 1
0 0 1 1 0 0 1 1
0 1 0 1 0 1 0 1
0 1 1 1 0 0 1 1 14
Otros circuitos integrados digitales
000 , 100 ,101, que corresponden en decimal a 0, 4 y 5 Utilizaremos un multiplexor con tres entradas de control. Las entradas de datos cuyos números se corresponden con las combinaciones que hacen 1 la función ‘S’, las alimentaremos alimentaremos a positivo (1 lógico) mientras que las entradas de datos cuyos números corresponden a las combinaciones combinaciones que hacen 0 la función ‘S’ las alimentaremos a negativo (0 lógico). Las señales de entrada las conectaremos a las entradas de control, teniendo en cuenta que la señal ‘x’, que corresponde al bit menos significativo en las combinaciones anteriores debe ir conectado a la entrada A, que también corresponde al bit menos significativo del multiplexor. multiplexor.
Al estar conectadas a 1 lógico (Vcc) todas las combinaciones de entradas que deben hacer uno la función S, cuando introduzcamos por A, B y C una de estas combinaciones, obtendremos a la salida del multiplexor el valor 1. Igualmente, al estar conectadas a 0 lógico las entradas que debe deben n hace hacerr 0 la func funció ión n S, cuan cuando do por por A, B y C entr entra a una una de esta estas s comb combin inac acio ione nes, s, obtendremos un 0 a la salida del multiplexor.
5.- BIOESTABLES O FLIP-FLOP Los biestables o flip-flop son circuitos integrados constituidos por puertas lógicas y capaces de almacenar un bit, que es la información binaria más elemental. Los biestables pueden ser síncronos o asíncronos. Los
biestables síncronos necesitan un
flanco de subida o de bajada (dependiendo del tipo de biestable) por su entrada de reloj para ser activado (es decir, para que los estados de las entradas de datos afecten a la salida). Los
biestables asíncronos no necesitan señal de activación, de forma que los cambios en la entradas afectan de manera casi inmediata a la salida.
conjunto conjunto de biestables biestables síncronos síncronos y queremos que todos se activen al mismo tiempo, aplicaremos la misma señal de reloj a todos ellos.
Si tenemos un
©IES
Bellavista. Tecnología. Electrónica Digital
15
Otros circuitos integrados digitales
Existen diversos tipos de biestables.
BIESTABLE TIPO D
Cuando la entrada de reloj cambia de 0 a 1 (flanco de subida), la señal lógica presente en la entrada “D” es transferida a la salida “Q”. En la salida " Q" se tiene siempre el valor lógico contrario al de la salida Q, por lo que es la salida complementada. El dispositivo actúa como
enclavador , ya que aunque aunque varíe varíe la entrad entrada a “D”, “D”, la salida salida permanec permanece e inalte inalterad rada a hasta hasta el siguiente flanco de subida del reloj.
Partic Particular ularida idades des del biestab biestable le tipo tipo D simulad simulado o por Crocod Crocodile ile-Cl -Clips ips y Electr Electroni onics cs Workbench.
Es un biestable D síncrono activado por flanco de subida en la señal de reloj. Crocodile-clips puede representarlos de dos formas distintas dependiendo de que la opción IEC Símbolos Analógicos del menú
Ver esté o no activada.
Electronics Workbench Workbench sólo lo representa de una forma.
Ejemplo: El valor de la entrada D no se refleja en la salida
Q
hasta que haya un flanco de subida en la entrada
de
reloj.
BIESTABLE TIPO R-S
Este biestable es capaz de guardar un bit de información, que puede ser un 0 o un 1. Al valor lógico que guarda el biestable se le llama
estado.
En la salida Q del biestable se presenta su
estado. En la salida Q se presenta el negado de la salida Q. Dispone de dos entradas:
Set (S) y Reset (R) . Para poner el estado del biestable a valor 1 se da
un flanco de subida en la entrada S. Para poner el estado a 0, se introduce un flanco de subida por por la entr entrad ada a R. El bies biesta tabl ble e perm perman anec ece e en el últi último mo esta estado do a que que se ha pues puesto to mien mientr tras as no apar aparez ezca can n nuev nuevos os flan flanco cos s de subi subida da por por sus sus entradas. La combinación de entradas R=1 y S=1 no es válida, pues el valor de las salidas puede ser cualquiera. La ©IES
S 0 0 1 1
R 0 1 0 1
Q
Q
No cambia
No cambia
0 1
1 0
Combinación de entradas no válida
tabla de verdad es:
Bellavista. Tecnología. Electrónica Digital
16
Otros circuitos integrados digitales
Particularidades del biestable tipo R-S simulado por Crocodile-Clips y Electronics Workbench.
Ambos son biestables R-S asíncronos. En el tipo de biestable simulado por estos programas, en el caso de que se presente la combinac combinación ión no válida válida R=S=1, R=S=1, ambas ambas salidas salidas del biestabl biestable e se ponen a 0 lógico.
Combinación de entradas no valida
Ejemplo: Circ Circui uito to de pues puesta ta en marc marcha ha y parada de un dispositivo mediante dos pulsadores. El
biestable
info inform rmac ació ión n
almacena
corr corres espo pond ndie ient nte e
la al
último pulsador accionado.
BIESTABLE TIPO J-K
Al igual que el biestable R-S, puede guardar un bit de información, a cuyo valor llamamos
La entrad entradaa J pone el estado estado a 1 y la entrada entrada k lo pone pone a 0. La diferencia con el biestable R-S es que cuando ambas entradas se ponen a 1 (la cual no es válida para el biestable R-S), el biestable J-K cambia de estado, es decir, si estaba a 0 se pone a 1 y si estaba a 1 se pone a 0. La tabla de verdad es: estado.
J 0 0 1 1
©IES
K 0 1 0 1
Q No cambia 0 1 Cambia
Bellavista. Tecnología. Electrónica Digital
Q No cambia 1 0 Cambia
17
Otros circuitos integrados digitales
Particularidades del biestable tipo J-K simulado por Crocodile-Clips.
Es de tipo síncrono. Las transiciones de las salidas se producen durante los
flancos de subida
(cambios de 0 a 1) de la señal que le entre por la entrada de reloj. Además de las entradas J y K y la entrada de reloj, tiene una
entrada de Set (S) que que pone pone el esta estado do a 1, cuan cuando do se establece a 1, y una entrada de Reset (R) que pone el estado a 0 cuando se establece a 1. En caso de que ambas entradas se establezcan a 1, el estado del biestable se pone a 0.
Particularidades del biestable tipo J-K simulado por Electronics Workbench.
Es de tipo síncrono. Las transiciones de las salidas se producen durante los
flancos de bajada (cambios de 1 a 0) de la señal
que le entre por la entrada de reloj. Las entradas entradas de Set y Reset Reset tienen tienen la misma misma función función que en el anterior, pero en caso de que ambas se pongan a 1, ambas salidas del biestable, Q y Q’ se ponen a 1, siendo, por tanto, una situación no válida.
Ejemplo: Circuito de puesta en marcha y parada de un disp dispos osit itiv ivo o medi median ante te un únic único o pulsador.
Ejemplo: Circuito que activa un dispositivo cuando se teclea una determinada combinación de tres dígitos. En este caso se ha cableado para que la combinación sea 176.
©IES
Bellavista. Tecnología. Electrónica Digital
18