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CIFP de Avilés

Electrónica

PRÁCTICA 11: REGISTRO DE DESPLAZAMIENTO CON BIESTABLES J-K Teoría 1: Recordatorio biestable J-K o Si J=0 y K=0, la salida no cambia su estado. Permanecerá como estaba. o Si J=0 y K=1, la salida se pondrá a 0. o Si J=1 y K=0, la salida se pondrá a 1. o Si J=1 y K=1, el biestable cambia la salida, independientemente del valor que hubiese antes. En los biestables, tendremos otra entrada muy importante, que se conoce como clock (reloj). Y es que los cambios, no se verán reflejados en las salidas hasta que no haya un variación en la señal del reloj. Por último, cuando estemos ante un circuito integrado, debemos contar con los botones de Reset y Set, que ponen a 0 y a 1 las salidas.

Teoría 2: Contadores en cadena. Síncronos y asíncronos. Si ponemos varios biestables en cadena, tendremos una duda. ¿Querremos que los cambios sean a la vez?. ¿Nos interesan que no sean simultáneos? Si de alguna manera, todos los biestables están “sincronizados”, de tal forma que los cambios, de haberlos, se produzcan a la vez, estaremos ante circuitos síncronos. Se logra, haciendo coincidir las entradas al reloj.

Si por el contrario, los biestables no están sincronizados, es decir, los cambios, si los hay, no se producen de forma simultanea, tendremos los circuitos asíncronos.


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Teoría 3: Registros Los registros son elementos que sirven para guardar información. Evidentemente 0 y 1. Una forma de almacenarlos, es mediante biestables, que recordemos, decíamos que tenían “memoria”. Podemos distinguir entre dos tipos de registros: de almacenamiento y de desplazamiento. En los registros de almacenamiento todos los datos se cargan de forma simultánea. En los registros de desplazamiento se almacena el dato en la primera celda que tengamos (biestable), y se irá pasando por todas las demás hasta que se pueda leer la información. Es lo que se conoce como pila FIFO (First In, First Out). Práctica 1: Almacenar un bit (registro) Si tenemos un único biestable J-K, y logramos que las entradas siempre sean contrarias (con una inversora por ejemplo en la entrada K), tendremos un registro de un bit.


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Al poner J=1 (K=0) queda almacenado el 1 (que podremos ver iluminándose el led) Al hacer J=0 (K=1) queda almacenado el 0 (el led no se ilumina). Con la entrada de reloj, hacemos que entre efectivamente el dato en el biestable. Teoría 4: Registros de desplazamiento Supongamos que tenemos un lugar donde poder guardar dos bits de información.

Cuando metamos la información, irá en la entrada, es decir, en la primera celda. Supongamos que metemos un 1.

Si queremos meter otro dato, también irá en la entrada. Supongamos que metemos un 0. Entonces, se desplaza el 1 de la primera celda a la segunda.

Si ahora queremos meter otro dato, por ejemplo otro 0, se vuelven a desplazar todos a la derecha. Y se perderá nuestro 1.

A este tipo de registro de desplazamiento, también se le conoce como de entrada serie/salida serie, puesto que, evidentemente, las señales van en serie.

Práctica 2: Registro de 2 bits entrada serie/salida serie Usaremos ahora dos biestables J-K en cadena, para poder acumular dos bits de información. Para que el cambio sea simultáneo, será un circuito síncrono. Es decir, ambas entradas de reloj, irán a la misma señal.


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Para entender que sucede, hagamos un cronograma. Supongamos que inicialmente, las salidas son 0. Recordemos, flanco de bajada, sólo hay cambios cuando la señal pasa de 1 a 0. Ahora introducimos un 1. Posteriormente introduciremos un 0.

Reloj J1

1

0

0

K1

0

1

1

Q 1=J 2

0

1

0

K2

1

0

0

Salida 2

0

0

1

Celda 1

Celda 2

Perdida

Debemos fijarnos que la salida Q del primer biestable, es la entrada J del segundo. La señal de reloj, es la misma para los dos biestables.


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Práctica 3: Registro de 3 bits entrada serie/salida serie Usa ahora tres biestables J-K en cadena, para poder acumular tres bits de información. Para poder entender lo que sucede, fíjate en el cronograma inferior. Reloj J1

1

0

0

0

0

K1

0

1

1

1

1

Q 1=J 2

0

1

0

0

0

K2

1

0

0

0

0

Q 2=J 3

0

0

1

0

0

K3

1

1

0

1

1

0 Celda 1

0 Celda 2

1 Celda 3

1 Perdida

0

Salida 3

Fijándonos sólo en las salidas:

Reloj Q1

0

1

0

0

0

Q2

0

0

1

0

0

Salida 3

0

0

1

1

0

Observamos el desplazamiento. Práctica 4: Registro de 4 bits entrada serie/salida serie o Realiza un registro de 4 bits con entrada y salida en serie. o Realiza el cronograma.


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Teoría 4: Señal de reloj Hasta ahora, se introducía a mano las señales de reloj. Pero, existe una onda de tipo cuadrada y que es regular, que simula el mismo efecto. Reloj En la naturaleza, estas señales existen, en forma de cristal de cuarzo. En electrónica e informática, su origen es algo más complejo, pero sirven para coordinar acciones de varios circuitos, gracias a su ritmo constante, que conocemos como frecuencia. Práctica 5: cuatro biestables en serie con señal de reloj o Busca una señal de reloj. Tiene el siguiente símbolo.

o Sustituye la señal anterior en la entrada clock por la nueva de reloj. o Multisim, no funciona en tiempo real. Lo hace muy despacio. Cambia su frecuencia a 10 Hz. o Intenta conseguir que un único 1 se transmita por la secuencia de los 4 leds. Práctica 6: secuencia de leds (opcional) ¿Serías capaz de realizar un circuito, con 4 leds y que: o Se enciendese el primero y los otros tres estuviesen apagados o A continuación se enciendese el segundo y los otros tres estuviesen apagados o A continuación se enciendese el tercero y los otros tres estuviesen apagados o A continuación se enciendese el cuarto y los otros tres estuviesen apagados o Y que por último, se volviese a encender el primero, y así sucesivamente?.


Pract 11 registro desplazamiento  
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