Biestables Tema 8

Al final de este tema sabrás ... Concepto de biestable, funcionalidad y tipos De una entrada: Biestable D y Biestable T De dos entradas: Biestable JK y Biestable RS Biestables síncronos y asíncronos Cronogramas Biestable RS con puertas Consideraciones temporales

Concepto de biestable Son células elementales de memoria, capaces de almacenar un bit de información. Pueden adoptar dos estados estables: '0' y '1'. La salida y el estado coinciden. Clasificación: Según la presencia de reloj: Asíncronos, sin reloj Síncronos, con reloj Según consideraciones temporales con reloj: Activos por nivel Disparados por flanco

Presencia del reloj Biestables asíncronos Biestables síncronos: las salidas responden inmediatamente a los valores de las entradas Biestables síncronos: las salidas responden en función de la señal de reloj activos por nivel: cuando el reloj se encuentra en el nivel activo, las salidas responden a todas las variaciones de las entradas. disparados por flanco: cuando se produce el flanco, las salidas toman el valor correspondiente a las entradas en dicho instante. Este valor no se modificará hasta el siguiente flanco, aunque varíe el valor de las entradas.

Entrada pasa a la salida Biestable D D=Q(t+1)= Q(t) Q(t+1) D 0 0 0 1 1 1 0 1 1 D Q(t+1) Función Entrada pasa a la salida 1 Q(t+1)=D=

Cronograma con biestable D (disparado en el flanco de bajada) Reloj Entrada D Salida Q

Biestable T T Q(t+1) Función Q(t) Mantiene el estado 1 Q’(t) Q(t) Mantiene el estado 1 Q’(t) Complementa el estado Q(t) Q(t+1) T 0 0 0 1 1 1 0 1 1

Cronograma con biestable T (disparado en el flanco de bajada) Reloj Entrada T Salida Q

Biestable JK J K Q(t+1) Función 0 0 Q(t) Mantiene estado 0 1 Kill 1 0 0 Q(t) Mantiene estado 0 1 Kill 1 Jump Q’(t) Complementa estado Q(t) Q(t+1) J K 0 0 0 X 0 1 X 1 0 X 1 1 1 X 0 Q(t+1)=J Q’(t) + K’ Q(t)=

Cronograma con biestable JK (disparado en el flanco de bajada) Reloj Entrada J Salida Q Entrada K

Biestable RS S R Q(t+1) Función 0 0 Q(t) Mantiene estado 0 1 Reset 1 0 0 Q(t) Mantiene estado 0 1 Reset 1 Set X Prohibido Q(t) Q(t+1) S R 0 0 0 X 0 1 1 0 0 1 1 1 X 0

Cronograma con biestable RS (disparado en el flanco de bajada) Entrada R Salida Q Entrada S Reloj

Activación por Flanco: Subida/Bajada Señales Preset (PRN) y Clear (CLRN) PRN y CLRN son señales asíncronas (independiente del reloj) PRN y CLRN son, además, activas a nivel bajo El resultado se propaga a la salida inmediatamente

Biestable RS asíncrono con Puertas lógicas realimentadas Funcionamiento del biestable según las combinaciones de entrada:

Hacer el biestable RS Síncrono Tan sencillo como añadir una entrada y un par de puertas lógicas. Para que las señales R y S modifiquen el valor del biestable, la entrada debe estar activa, es decir, CK=1 CK S R Q(t+1) Función X X Q(t) Mantiene estado 1 0 0 0 1 Reset Set X Prohibido

Activación por Nivel: Alto/Bajo

Biestable D síncrono por nivel

Temporización en los biestables (I) Tiempo de propagación (TPHL, TPLH)

Temporización en los biestables (II) Tiempo de establecimiento (setup ts): tiempo mínimo que el dato debe estar estable antes del flanco activo del reloj Tiempo de mantenimiento (hold th): tiempo mínimo que el dato debe estar estable después del flanco activo del reloj

Temporización en los biestables (III) El período mínimo de reloj, que determina la frecuencia máxima de trabajo, depende de: el tiempo de propagación del biestable el tiempo de la lógica combinacional conectada detrás del biestable el tiempo de setup del próximo biestable

Problemas del sincronismo por nivel con biestables D (I)

Problemas del sincronismo por nivel con biestables D (II)