Latches, Flip-Flops y Nomenclatura de Circuitos Integrados

 

 

Universidad Autónoma de Baja California Facultad de Ingeniería, Diseño Arquitectura y

Bioingeniería

Materia: Sistemas Digitales

Nombre del Alumno: David Morales Gutiérrez Tarea 5. Latches, Flip-flops y nomenclatura de circuitos integrados

Nombre del Maestro: Fausto Abundiz Pérez

Ensenada B. C. a 7 de abril de 2017

 

Latches y Flip-flops Latch

La traducción de latch en español es cerrojo, y se puede definir como un tipo de dispositivo que almacena temporalmente 2 estados (se dice que es biestable), y se agrupo en otra categoría que los flip-flops. Aunque estos son similares,por ser dispositivos de 2 estados que pueden de sus 2 estados por su capacidad de realimentación, lo permanecer que consisteen encualquiera conectar (realimentar) cada una de las salidas a la entrada opuesta. La diferencia principal entre uno y otro está en el método empleado para cambiar de estado.

Latch S-R Un latch es un tipo de dispositivo lógico biestable o multivibrador. Un latch S-R (SetReset) con entrada activa a nivel ALTO se compone comp one de dos puertas NOR acopladas como en la figura de abaja (a)); un latch con entrada activa a nivel BAJO está formado por dos puertas NAND conectadas tal como se muestra en la Figura de abajo (b). Observe que la salida de cada cad a puerta se conecta a la entrada de la puerta opuesta. Esto origina la realimentación (feedback) regenerativa característica de todos los latches y flip-flops.

El latch de la Figura tiene dos entradas, y , y dos salidas Q y . Se asume que las dos entradas y la salida Q están a nivel ALTO. Dado que la salida Q se realimenta a una entrada de la puerta G2 y que la entrada está a nivel ALTO, la salida de G2 tiene que ser un nivel BAJO. Esta salida a nivel BAJO está acoplada de nuevo a una entrada de la puerta G1, asegurando así que su salida sea un nivel ALTO.

  Cuando la salida Qestá a nivel ALTO, el latch se encuentra en estado SET y permanecerá indefinidamente en él hasta que se aplique un nivel BAJO a la entrada .

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  Si tenemos un nivel BAJO en la entrada y un nivel ALTO en , la salida de la puerta G2 se pone forzosamente a nivel ALTO. Este nivel ALTO en la salida se realimenta a una de las la s entradas de G1 y, dado que la entrada ent rada está a nivel  ALTO, la salida de de G1 se pone a nivel BAJO. Este Este nivel nivel BAJO en la salida salida Q se realimenta a una de las entradas de G2, asegurando que la salida permanezca a nivel ALTO incluso cuando se elimine el nivel BAJO de la

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entrada. la salida Qes un nivel BAJO, el latch se encuentra en estado RESET.   Cuando  Ahora el latch permanece permanece indefinidamente indefinidamente en este estado hasta que se aplique un nivel BAJO en la entrada.

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En operación normal, las salidas de un latch son siempre complementarias una de la otra: Cuando Q está a nivel ALTO, está a nivel BAJO y cuando Q está a nivel BAJO, está a nivel ALTO. Se produce una condición de funcionamiento no válida en un latch con entradas activas a nivel BAJO, cuando se aplican simultáneamente niveles bajos a las dos entradas, y . Mientras que se mantengan las dos entradas a nivel BAJO, las dos salidas Q y deberían forzosamente estar a nivel ALTO, lo que viola la condición de complementariedad de las salidas. Se puede decir que: SET indica que la salida Q está a nivel ALTO. RESET indica que la salida Q está a nivel BAJO.

Flip-flops

Los flip-flops son dispositivos síncronos pero igual que los latches de dos estados, también conocidos como multivibradores biestables. Síncrono S íncrono hace referencia a que que la salida cambia de estado únicamente únicament e en un instante específico de una entrada de disparo denominada reloj (CLK), la cual recibe el nombre de entrada de control, C. Esto significa que los cambios en la salida se producen sincronizadamente con el reloj. Un flip-flop disparado por flanco cambia de estado con el flanco positivo (flanco de subida) o con el flanco negativo (flanco de bajada) del impulso de reloj y es sensible a sus entradas sólo en esta transición del reloj. Hay 3 tipos de flip flops: La clave para identificar un flip-flop disparado por flanco mediante su símbolo lógico la da el triángulo que se encuentra dentro del bloque en la entrada del reloj (C). El triángulo se denomina indicador de entrada dinámica.

 

  Flip-flop S-R disparado por flanco entradas S estas y R de un flip-flop S-R se denominan entradas síncronas, dado Las que los datos en entradas se transfieren a las salidas del flip-flop sólo con el flanco de disparo del impulso del reloj.   Cuando S está a nivel ALTO y R está a nivel BAJO, la salida Q se pone a nivel ALTO con el flanco de disparo del impulso de reloj, pasando el flip-flop al estado SET.   Cuando S está a nivel BAJO y R está a nivel ALTO, la salida Q se pone a nivel BAJO con el flanco de disparo del impulso de reloj, pasando el flip-flop al estado RESET.   Cuando tanto Scomo Restán a nivel BAJO, la salida no cambia de estado.   Cuando Sy Restán a nivel ALTO, se produce una condición no válida.

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Es importante mencionar que un flip-flop no puede cambiar de estado excepto en el flanco de disparo de un impulso de reloj. Las entradas S y R se pueden cambiar en cualquier instante en que la entrada ent rada de reloj esté a nivel ALTO o nivel BAJO ((excepto excepto durante un breve instante de tiempo en las proximidades de las transiciones de disparo del reloj) sin que varíe la salida.

 

 

Nomenclatura de Circuitos Integrados

Los circuitos integrados suelen estar marcados en su exterior con una serie de número y letras que los identifican y que aportan algún otro dato. Y consta de 3 partes que se señala a continuación

El lote de fabricación está compuesto por las 2 últimas cifras del año de fabricación y el número de la semana. El número de identificación está compuesto por una serie de letras y números cuyo significado varía de un fabricante fabrica nte a otro. Pero algunos modelos se vuelen popular populares es como la serie 74.

 

  Nomenclatura utilizada por Texas instruments para el modelo 74

Otra familia muy conocida en electrónica digital es la serie 40 o CD4K, estos integrados solo se fabrican en tecnología CMOS. Es necesario señalar qye la serie 40 ds igual a la 74C, pero las funciones y pines entre las 2 no coinciden.

 

Diferentes tipos de integrados de las familias TTL Y CMOS

 

  La familia 74LS (Low-power Schottky) (similar a la original) usa tecnología TTL (Transistor-Transistor Logic) la cual es más rápida pero requiere más potencia que las familias posteriores. La serie 74 es todavía llamada “la serie TTL”.    La familia 74HC tiene tecnología CMOS de alta velocidad (high-speed), combinando la velocidad del TTL con el muy bajo consumo de la serie 4000. Estos son CIs CMOS con la misma disposición de pines (patillas) que la familia más antigua de la serie 74LS.   La familia 74HCT 74HCT es una versión especial de la serie 74HC con entradas compatibles con la TTL 74LS así la 74HCT puede mezclarse con seguridad con 74LS en el mismo sistema. De hecho la 74HCT puede ser usada como remplazo directo de baja potencia (low-power) para los CIs 74 LS más

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antiguos en la mayoría de los circuitos. La pequeña desventaja del 74HCT es una inmunidad al ruido más baja, pero pe ro este es un problema poco probable en la mayoría de las situaciones. Referencias Bibliográficas

[1]. Tocci, R., Widmer, M. (2003). Sistemas Digitales. Principios  y aplicaciones. Mexico: Pearson Education, 8ª ed. [2]. Floyd, T. (2006). FUNDAMENTOS DE SISTEMAS DIGITALES. España: PEARSON Prentice Hall. 9ª Ed. pp67-68. [3].Martin J., et.al. (2007). Electrónica digital . España: Delta Publicaciones. [4]. Anonimo. (2017). Electrónica Digital - FAMILIAS LÓGICAS. Recuperado de: http://roble.pntic.mec.es/jlop0164/archivos/familias-logicas.pdf