1. Latch SR con compuertas NOR y NAND, utilizar compuertas 74LS02 Y 74LS00LatchEl lacht o cerrojo es un dispositivolgicocapaz de almacenar temporalmente dos estados debido a su sistema de realimentacin

Lacth S R ( Set Reset)Existen dos tipos de latch S R, uno con entrada activa en alto que compone de dos compuertas NOR y otro con entrada se activa en bajo, formado por dos compuertas NAND. La salida est conectada a la entrada de las compuertas, lo cual genera la realimentacin o feedback.

TABLA DE VERDADEjercicio 1.1 Ejercicio 1.2 SR

00Estado sin cambio (memoria)

0101

1010

11Estado no utilizado (indefinido)

SR

00Estado no usado (indefinido)

0110

1001

11Estado sin cambio (memoria)

2. Cerrojo D obtenido a partir de un cerrojo SR; utiliza compuertas 74LS02 Y 74LS04

El cerrojo D obtenido a partir del cerrojo SRPara conseguir un cerrojo D a partir de un cerrojo SR, entre las entradas S y R del cerrojo se intercala un inversor, provocando que la entrada D sea igual a la entrada R, y la entrada S sea la negacin de D. Al tratarse de un cerrojo (sin entradas de habilitacin o sincronismos), al valor contenido en D se va a propagar lo ms rpido posible a la salida, as que la utilidad del cerrojo D es tambin muy reducida, si tenemos en cuenta que slo sirve como elemento de retardo o como restaurador de seal (en casos de transmisiones de seales digitales a travs de cables muy largos).

TABLA DE VERDADD

001

110

3. Cerrojo JK ,utilizar compuertas 74LS00

El cerrojo JK es un elemento secuencial muy utilizado en el diseo de flip-flops JK, aunque por s solo tiene poco inters desde el punto de vista de diseo de contadores y registros. El inconveniente del cerrojo JK (y que no tienen sus hermanos mayores los flip-flops) es que presenta un estado inestable o de constante transicin, en el cual es imposible determinar el valor de su salida. Es trabajo del alumno encontrar y explicar dicho estado inestable.

TABLA DE VERDADJK

00Estado sin cambio(memoria)

0101

1010

11Estado no usado (Indefinido)

4. cerrojo D a partir de JK utilizar compuertas 74LS00 Y 74LS04El cerrojo D obtenido a partir del cerrojo JKEl cerrojo D es el nico cerrojo til que es posible montar a partir de un cerrojo JK, gracias a que nunca ocurre queJ=K=1. Posee una nica entrada llamada D. Para conseguir este comportamiento, entre las entradas J y K del cerrojo se intercala un inversor, provocando que la entrada D sea igual a la entrada J, y la entrada K sea la negacin de D.

TABLA DE VERDADD

001

110

5. Cerrojo SR con entrada de reloj, utilizar compuertas 74LS00Las entradas S y R se denominan con frecuencia entradas de datos, ya que la informacin presente en estos terminales determina lo que se almacena en el cerrojo. Muchas veces resulta de utilidad disponer de un mecanismo que nos permita conectar o aislar el cerrojo con una fuente de datos, tal y como se muestra en la figura. En este tipo de biestable tenemos tres entradas (S, R y la seal de habilitacin EN). SiEN=0, entonces las dos puertas estn inhabilitadas, y el estado del biestable no cambia. SiEN=1, se habilitan las entradas del circuito, y segn sea su valor, as ser el estado siguiente del biestable.

TABLA DE VERDADCKSR

100Estado sin cambio(memoria)

10101

11010

111Estado no usado (Indefinido)

6. Cerrojo con JK con entrada de reloj, utilizar compuertas 74LS00 Y 74LS10.Vamos ahora a estudiar una versin nueva del cerrojo JK que posee una entrada de sincronizacin o de habilitacin. Esta entrada se utiliza para sincronizar el cambio de estado en el cerrojo (de acuerdo con los valores presentados en las entradas J y K) con una seal externa que se introduce por su entrada EN (ENable).El cerrojo JK con entrada de habilitacin es muy parecido al cerrojo JK, salvo que las puertas de entrada (donde J y K atacan) son ahora de 3 entradas para permitir as el uso de la seal de habilitacin. Esta seal es muy importante porque si controlamos la anchura de sus pulsos convenientemente, podemos construir un flip-flop disparado por flanco a partir de nuestro intil cerrojo JK. En una prctica posterior veremos cmo construirlo.

TABLA DE VERDADCKSR

100Estado sin cambio(memoria)

10101

11010

111Estado no usado (Indefinido)

7. Cerrojo SR con entradas de CK , Preset y Clear ;Utilizar ,74LS00,74LS02 Y 74LS08Este circuito tiene dos entradas asncronas (PRESET y CLEAR) cuya funcin es colocar la salida del biestable a 1 0 asncronamente, es decir, independientemente del estado del reloj.

TABLA DE VERDADPRESETCLEAR

00Estado sin cambio(memoria)

0101

1010

11Estado sin cambio(memoria)

Nota: cuando corremos el programa comprobamos que los valores que tomen tanto S como R no influyen en gran manera en el resultado, sin embargo los valores de Clear y del Preset si tienen gran influencia, es por ese motivo que se plante la tabla de verdad de ese modo, en funcin de Preset y Clear.La entrada de reloj hace que los resultados no se puedan evaluar en forma definida, ya que en ciertos momentos el led se enciende o parpadea, pero si se cambia el estado del Preset y del Clear entonces se apaga y se enciende definitivamente. Esto se debe a que la entrada de reloj enva su seal en un tiempo indefinido, el cual no podemos medir a simple vista.8. Cerrojo con entrada de Reloj, Preset y Clear utilizar 74LS00 Y 74LS10El cerrojo JK, con entradas de habilitacin, inicializacin y borrado es muy similar al cerrojo JK con slo habilitacin. La nica diferencia consiste en que a las puertas de salida entran sendas entradas asncronas que fuerzan el estado de cerrojo, independientemente del valor de las entradas J, K y EN. Las entradas asncronas de inicializacin y borrado son muy tiles en la construccin de registros con estas propiedades.

TABLA DE VERDADPRESETCLEAR

00Estado no usado (Indefinido)

0110

1001

11Estado no usado (Indefinido)

Nota: Sucede lo mismo que en el caso 7, pero con resultados inversos en la tabla de verdad.9. Flip Flop SR disparado por flanco positivo, utilizar 74LS00 ,74LS04 Y 74LS08

Los flip-flops son dispositivos secuenciales sncronos (necesitan una seal de reloj para funcionar), que se utilizan para almacenar un bit de informacin. En concreto, los que son activos o disparados por flanco de reloj (existe otra variedad que son activos por nivel) son los ms utilizados en la construccin de contadores y registros.El flip-flop SR disparado por flanco es muy parecido al cerrojo SR con entrada de habilitacin.Como en ella se indic, la entrada de habilitacin del cerrojo puede utilizarse para sincronizar el funcionamiento del cerrojo con una seal de habilitacin externa y ste es justamente el propsito de la seal de reloj. La idea es conectar a la entrada de habilitacin un circuito capaz de proporcionar un pulso (en este caso positivo). Este circuito se llama detector de transiciones.Ya que existen dos tipos de transiciones (positivas y negativas) existen dos tipos de flip-flops disparados por flanco: positivos y negativos. La diferencia entre ellos es mnima como veremos y depende de si el circuito que habilita el cerrojo detecta las transiciones positivas o negativas.La construccin de un detector de transiciones es muy sencilla. Son necesarias una puerta NOT y una puerta AND de dos entradas. El inversor (adems de invertir la seal de reloj) va a provocar un desfase entre las transiciones de la seal de reloj, debido al tiempo de retardo inherente a la puerta. Esta seal invertida entra a una entrada de la puerta AND y la otra se alimenta con la seal original, que no posee dicho desfase. Como consecuencia del desfase introducido, a la salida de la puerta AND vamos a registrar un pulso positivo de una duracin igual al tiempo de retardo de la puerta NOT que es muy pequeo. En realidad podemos concluir que ya que un inversor es la puerta lgica ms simple que es posible construir, ninguna otra puerta va a disfrutar de un tiempo de retardo menor y por lo tanto, la duracin del pulso positivo nunca dar lugar a que una puerta NOT o de cualquier otro tipo que lo utiliza como seal de excitacin pueda, debido a realimentaciones, realizar ms de una transicin. Esto es muy importante, ya que gracias a esta mnima (pero suficiente) duracin de dicho pulso, el flip-flop va a estar atento a las entradas un periodo de tiempo muy corto. Como dicho pulso se produce muy poco tiempo despus de la transicin positiva de la seal de reloj, el cerrojo SR pasa a ser un flip-flop SR activo por flanco positivo.

TABLA DE VERDAD

CKSR

000Estado sin cambio(memoria)

001Estado sin cambio(memoria)

010Estado sin cambio(memoria)

011Estado sin cambio(memoria)

Conclusin Los computadores son implementaciones de lgica Booleana. Las funciones Booleanas se describen completamente por medio de tablas de verdad. Las compuertas lgicas son pequeos circuitos elctricos que implementan operadores lgicos. Los computadores consisten de circuitos lgicos combinacionales y secuenciales Los circuitos combinacionales producen salidas inmediatamente despus de que sus entradas cambian. Los circuitos secuenciales requieren de la seal de reloj para producir cambios en las salidas Los circuitos secuenciales bsicos son los flip flops. El comportamiento de los circuitos secuenciales puede ser expresado utilizando tablas de comportamiento.

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