LABORATORIO NRO. 4

LATCHES y  FLIP FLOPS

Latch 

Un latch (late memory en inglés) es un circuito electrónico biestable asíncrono usado para almacenar información en sistemas lógicos digitales. Un latch puede almacenar un bit de información, asimismo los latches se pueden agrupar de tal manera que logren almacenar más de 1 bit, por ejemplo el 'latch quad ' (capaz de almacenar cuatro bits) y el 'latch octal' (capaz de almacenar ocho bits). Los latches son dispositivos biestablesasíncronos que no tienen entrada de reloj y cuyo cambio en los estados
 de salida es función del estado presente en las entradas y de los estados previos en las salidas (retroalimentación). Los latches a diferencia de los flip-flops no necesitan una señal de reloj para su funcionamiento. 

Latch SR 

El latch lógico más simple es el SR, donde R y S representan los estados 'reset' y 'set' respectivamente. El latch es construido mediante la interconexión retroalimentada de puertas lógicas NOR (negativo OR), o bien de puertas lógicas NAND (aunque en este caso la tabla de verdad tiene salida en lógica negativa para evitar la incongruencia de los datos). El bit almacenado está presente en la salida marcada como Q, y Q´ su complementación (valor negativo a Q).
Al tener dos entradas para el ingreso de datos (S y R), tenemos 4 posibles combinaciones (recordando que 2n representa las combinaciones posibles con datos binarios, donde 'n' representa el número de bits a trabajar). Cada combinación define el estado presente en Q, de esta manera tenemos la siguiente tabla de verdad:

Latch D 

D-Type Transparent Latch

También conocido como latch transparente, debido a que el nivel presente en D se almacenará en el latch en el momento en que la entrada Habilitar (Enable por su palabra en inglés), sea activada, generalmente mediante un estado alto, es decir 1.

Al tener dos entradas para el ingreso de datos (EN y D), tenemos 4 posibles combinaciones (recordando que 2n representa las combinaciones posibles con datos binarios, donde 'n' representa el número de bits a trabajar). Cada combinación define el estado presente en Q, de esta manera tenemos la siguiente tabla de verdad:

Flip flop    
           

 El flip flop es el nombre común que se le da a los dispositivos de dos estados (biestables), que sirven como memoria básica para las operaciones de lógica secuencial. Los Flip-flops son ampliamente usados para el almacenamiento y transferencia de datos digitales y se usan normalmente en unidades llamadas “registros”, para el almacenamiento de datos numéricos binarios.

Son dispositivos con memoria mas comúnmente utilizados. Sus características principales son:

• Asumen solamente uno de dos posibles estados de salida.
• Tienen un par de salidas que son complemento una de la otra.
• Tienen una o mas entradas que pueden causar que el estado del Flip-Flop cambie.

Flip-Flop R-S (Set-Reset)

Utiliza dos compuertas NOR. S y R son las entradas, mientras que Q y Q’ son las salidas (Q es generalmente la salida que se busca manipular.)

La conexión cruzada de la salida de cada compuerta a la entrada de la otra construye el lazo de reglamentación imprescindible en todo dispositivo de memoria.

Flip-Flop T

El Flip-flop T cambia de estado en cada pulso de T. El pulso es un ciclo completo de cero a 1. Con el flip flop T podemos complementar  una entrada de reloj al flip flop rs.

Flip-Flop J-K (Jump-Keep)

El flip-flop J-K es una mezcla entre el flip-flop S-R y el flip-flop T. 

A diferencia del flip flop RS, en el caso de activarse ambas entradas a la vez, la salida adquiere el estado contrario al que tenía.

Laboratorio en realizado en clases :

Una aplicación muy conocida y muy común de estos dispositivos son los contadores, a continuación se muestra un circuito contador.

 Contador ascendente

Video tutorial editado y subtitulado 

Explicando las experiencias hechas en el laboratorio:

https://youtu.be/GRpBSDXRQj0

OBSERVACIONES:

• Algunos cables del laboratorio se encontraban en mal estado.
• Los números superiores a 9 en el display son representados por letras.
• El display también tiene que ser conectado a neutro y voltaje de 5v, caso contrario no encenderá.
• Es necesario usar una punta de prueba para realizar el seguimiento de los altos y bajos del circuito.

CONCLUSIONES: 

• Los Flip-flops son ampliamente usados para el almacenamiento y transferencia de datos digitales
• Todos los circuitos digitales utilizan datos binarios para funcionar correctamente, los circuitos están diseñados para contar, sumar, separar, etc
• Los FLIP FLOP  pueden tener varias entradas, dependiendo del tipo de las funciones internas que realice, y tiene dos salidas.
• La diferencia entre CK y CK se debe al retraso en la propagación que cualquier compuerta tiene, desde que se aplica una señal en la entrada, hasta que esta se refleja en al salida. Esta diferencia en tiempo, nos permite obtener un pulso de salida solamente cuando ocurre la transición para la que están diseñados, y por lo tanto accionar el Flip Flop.
• Se concluye que es muy importante el uso del flip flop, en un circuito donde se quiere recordar algo.