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Publicada poremilio vargas Modificado hace 5 años
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Sistemas Secuenciales Electrónica Digital Electrónica Básica José Ramón Sendra Sendra Dpto. de Ingeniería Electrónica y Automática ULPGC
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Combinacional: las salidas dependen de las entradas Secuencial: las salidas dependen de las entradas y de valores anteriores de determinadas salidas ( e.d. depende de la vida pasada del circuito) CIRCUITOS SECUENCIALES Sistema combinacional Circuito de realimentación Entradas Salidas
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Los circuitos secuenciales pueden ser: Asíncronos: no dependen de ninguna señal de reloj Síncronos: dependen de un reloj CIRCUITOS SECUENCIALES Sistema combinacional Entradas Salidas Salidas que actúan como entradas Sistema combinacional Elementos de memoria Entradas Salidas Generador de impulsos de reloj
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Las células básicas de los circuitos secuenciales son los biestables los cuales pueden ser: Asíncronos: no dependen de ninguna señal de reloj Síncronos: dependen de un reloj Activos por nivel Activos por flanco Flip-Flops Los más utilizados son: RS JK D T etc CIRCUITOS SECUENCIALES
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BIESTABLE RS NOR BIESTABLES ASÍNCRONOS S 0 0 1 1 R 0 1 0 1 Q(t+1) Q(t) 0 1 Indeseable Q(t+1) Q(t) 1 0 S 0 0 0 0 1 1 1 1 R 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 Q(t+1) 0 1 0 0 1 1 - - No cambia Reset Set -- Indeseable Cuando R S la salida sigue a la S No cambia S R Q Q Tabla de Verdad
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BIESTABLE RS NOR BIESTABLES ASÍNCRONOS Q(t) 0 0 1 1 Q(t+1) 0 1 0 1 S R Q Q Tabla de Transición S 0 1 0 X R X 0 1 0
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BIESTABLE RS NAND BIESTABLES ASÍNCRONOS S 0 0 1 1 R 0 1 0 1 Q(t+1) Q(t) 0 1 Indeseable Q(t+1) Q(t) 1 0 S 0 0 0 0 1 1 1 1 R 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 Q(t+1) - - 1 1 0 0 0 1 No cambia Reset Set -- Indeseable Cuando R S la salida sigue a la R No cambia S R Q Q Tabla de Verdad
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BIESTABLE RS NAND BIESTABLES ASÍNCRONOS Q(t) 0 0 1 1 Q(t+1) 0 1 0 1 Tabla de Transición S 1 0 1 X R X 1 0 1 S R Q Q
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BIESTABLE JK BIESTABLES ASÍNCRONOS J 0 0 1 1 K 0 1 0 1 Q(t+1) Q(t) 0 1 Cambia Q(t+1) Q(t) 1 0 J 0 0 0 0 1 1 1 1 K 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 Q(t+1) 0 1 0 0 1 1 1 0 No cambia Reset Set Cambia Cuando J K la salida sigue a la J No cambia K J Q Q Tabla de Verdad Q(t) Oscilación para J=K=1 Carreras No se suelen usar Sol: Biestable JK M/S
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BIESTABLE JK BIESTABLES ASÍNCRONOS Q(t) 0 0 1 1 Q(t+1) 0 1 0 1 Tabla de Transición J 0 1 X X K X X 1 0 K J Q Q
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BIESTABLE TIPO T ( = JK cortocircuitando J=K) BIESTABLES ASÍNCRONOS T 0 0 1 1 Q(t) 0 1 0 1 Tabla de Verdad Q(t+1) 0 1 1 0 T Q Q No cambia Cambia (TOGGLE)
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BIESTABLE TIPO D ( No hace nada, sirve de memoria) BIESTABLES ASÍNCRONOS Q(t) D
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NECESIDAD DE SISTEMAS SÍNCRONOS Generación de un GLITCH
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NECESIDAD DE SISTEMAS SÍNCRONOS Efecto de un GLITCH sobre un biestable
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Entradas asíncronas no dependen de reloj PRESET (poner a 1 la salida) y CLEAR (poner a 0 la salida) BIESTABLES SÍNCRONOS Activas a nivel alto Activas a nivel bajo PR CLR PR CLR No pueden estar activas a la vez
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Entradas de reloj CK, CLK, CLOCK... BIESTABLES SÍNCRONOS Disparo por nivel nivel alto CLK nivel bajo CLK Disparo por flanco flanco de subida CLK flanco de bajada CLK
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Entradas síncronas dependen del reloj R, S, J, K, T, D BIESTABLES SÍNCRONOS S R K J T
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Orden de prioridad: 1.- Entradas Asíncronas 2.- Entrada de Reloj 3.- Entradas Síncronas BIESTABLES SÍNCRONOS S R Q Q PR CLR CLK S R Q Q PR CLR CLK
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BIESTABLE RS SÍNCRONO ACTIVADO POR NIVEL BIESTABLES SÍNCRONOS S R Q Q C
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BIESTABLE RS SÍNCRONO CON ENTRADAS ASÍNCRONAS BIESTABLES SÍNCRONOS S R Q Q PR CLR CLK CSRQ(t+1) XXX1 XXX0 XXX1* 00Q(t) 101 010 11Indeterminado Indeseado PRCLR 01 10 00 11 11 11 11
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BIESTABLE RS SÍNCRONO ACTIVADO POR FLANCO (FLIP-FLOP) BIESTABLES SÍNCRONOS S R Q Q CLK
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BIESTABLE JK MAESTRO ESCLAVO (MASTER-SLAVE) BIESTABLES SÍNCRONOS
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FLIP-FLOP JK SÍNCRONO ACTIVADO POR FLANCO BIESTABLES SÍNCRONOS K J Q Q CLK K J Q Q CSRQQ XXQQ 00QQ 0101 1010 11QQ CSRQQ XXQQ 00QQ 0101 1010 11QQ
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BIESTABLE TIPO D BIESTABLES SÍNCRONOS D Q Q CLK CDQ(t)Q(t+1) 0000 0011 0100 0111 1000 1010 1101 1111 Modo memoria Modo transparente
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FLIP-FLOP TIPO D BIESTABLES SÍNCRONOS
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FLIP-FLOP TIPO T BIESTABLES SÍNCRONOS
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REGISTRO DE DESPLAZAMIENTO ENTRADA SERIE SALIDA SERIE REGISTROS DE DESPLAZAMIENTO
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REGISTRO DE DESPLAZAMIENTO ENTRADA SERIE SALIDA SERIE REGISTROS DE DESPLAZAMIENTO
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REGISTRO DE DESPLAZAMIENTO ENTRADA SERIE SALIDA PARALELA REGISTROS DE DESPLAZAMIENTO
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REGISTRO DE DESPLAZAMIENTO ENTRADA SERIE SALIDA PARALELA REGISTROS DE DESPLAZAMIENTO
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REGISTRO DE DESPLAZAMIENTO ENTRADA PARALELA SALIDA SERIE REGISTROS DE DESPLAZAMIENTO
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REGISTRO DE DESPLAZAMIENTO ENTRADA PARALELA SALIDA SERIE REGISTROS DE DESPLAZAMIENTO
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REGISTRO DE DESPLAZAMIENTO ENTRADA PARALELA SALIDA PARALELA REGISTROS DE DESPLAZAMIENTO
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REGISTRO DE DESPLAZAMIENTO ENTRADA PARALELA SALIDA PARALELA REGISTROS DE DESPLAZAMIENTO
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Definición: Circuito secuencial cuyas salidas representan en un determinado código el número de impulsos que se aplican a la entrada Estructura: Biestables activados por flanco (FF) conectados entre sí Módulo (M): número de valores por los que pasa (divisor por M) Tipos: Ascendentes Descendentes Tipos: Asíncronos Los FF no comparten la misma señal de reloj Síncronos Los FF comparten la misma señal de reloj: Síncronos propiamente dichos Contadores basados en registros de desplazamiento CONTADORES
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CONTADORES ASÍNCRONOS
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J K Q CLK J K Q J K Q “1” Entrada de impulsos a contar QAQA QBQB QCQC Q QQ CONTADORES CONTADORES ASÍNCRONOS Utiliza FF tipo T o tipo JK Problema lento ya que cada FF debe esperar a que el anterior bascule Módulo = M = 2 n = 2 3 = 8 impulsos
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CONTADORES CONTADORES ASÍNCRONOS Módulo 2 n Se parte de un contador de M = 2 n y se conecta la primera combinación no deseada mediante una NAND a las entradas CLEAR de los FF JK o T. Ej: contador M = 12
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CONTADORES CONTADORES SÍNCRONOS Ej: Contador M = 16 con biestables JK M/S
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CONTADORES CONTADORES SÍNCRONOS Ej: Contador M = 16 con biestables JK M/S Simplificamos por Karnaugh: J D =K D =Q A Q B Q C J C =K C =Q A Q B J B =K B =Q A J A =K A =“1”
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CONTADORES CONTADORES SÍNCRONOS Ej: Contador M = 16 con biestables JK M/S
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CONTADORES CONTADORES SÍNCRONOS Ej: Contador M = 16 con biestables JK M/S Podemos ahorrar puertas lógicas si nos damos cuenta que: J A =K A =“1” J B =K B =Q A J C =K C =J B Q B J D =K D =J C Q C
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CONTADORES CONTADORES SÍNCRONOS Ej: Contador M = 16 con biestables JK M/S
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CONTADORES CONTADORES SÍNCRONOS Ej: UP/DOWN Counter M = 5
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CONTADORES CONTADORES SÍNCRONOS Ej: UP/DOWN Counter M = 5
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CONTADORES CONTADORES SÍNCRONOS DE CUALQUIER SECUENCIA Ej: Contador de la secuencia “2, 3, 5, 1, 7, 2, 3,...”
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CONTADORES CONTADORES SÍNCRONOS DE CUALQUIER SECUENCIA Ej: Contador de la secuencia “2, 3, 5, 1, 7, 2, 3,...”
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CONTADORES CONTADORES SÍNCRONOS BASADOS EN REGISTROS DE DESPLAZAMIENTO CONTADOR EN ANILLO
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CONTADORES CONTADORES SÍNCRONOS BASADOS EN REGISTROS DE DESPLAZAMIENTO CONTADOR JOHNSON O ANILLO INVERTIDO
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