ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DE CHIMBORAZOFACULTAD DE INFORMÁTICA Y ELECTRÓNICA

ESCUELA DE INGENIERÍA EN ELECTRÓNICACONTROL Y REDES INDUSTRIALES

INFORME DE PRÁCTICASMATERIA LABORATORIO DE SISTEMAS DIGITALES

TEMA:

FLIP – FLOP

INTEGRANTES:

ASISTE CÓDIGO APELLIDOS Y NOMBRES____________

692709694

Hidalgo Aguirre John Alexander Guamán Guayanlema Jhonatan Adrian Ronald Marcelo Barcia Macías

FECHA:

INICIO ENTREGA

26-11-2015 01-12-2015

Practica Nº

6

APROBADO

TEMA

Diseño e implementación de un circuito que permita contar de forma ascendente y descendente de los 5 primeros números primos.

1. OBJETIVOS

GENERAL

Diseñar e implementar un circuito que permita contar de forma ascendente y descendente de los 5 primeros números primos.

ESPECÍFICOS

Diseñar un circuito que permita contar de forma ascendente y descendente los 5 primeros números primos.

Determinar la tabla de verdad con el número de entradas y salidas que requiera el ejercicio propuesto.

Entender el funcionamiento de los Flip - Flop. Implementar el circuito en el protoboard utilizando los Flip – Flop necesarios

tratando de que la calidad del diseño sea excelente y sin fallas.

2. EQUIPOS Y MATERIALES

Protoboard ($15)

Cargador / Fuente de poder ($10)

Pinzas($7)

Cortadora y peladora de cable($14)

Cable UTP($0.25)

5 CI ($0.80 c/u)

15 Resistencias de 220 Ω ( $0.05 c/u)

2 lagartos ( $0.30 c/u)

1 Display de 7 segmentos de ánodo común ( $0.30)

Flip flop ($0.80)

Timer 555 ($1.25)

3. COSTE DE IMPLEMENTACIÓN

Tabla 1: Costo de la implementación.

DETALLE PRECIO SUBTOTALMATERIALES ESPECIALES PARA LA PRACTICA

54,00 54,00

MANO DE OBRA (una hora ) 12 (por hora) 12TOTAL 66,00

4. MARCO TEORICO

FLIP FLOP

Los flip flop son dispositivos síncronos de dos estados (estado alto o estado bajo), también conocidos como multivibradores biestables. La salida de estado cambia de manera sincronizada con el pulso de reloj.Un flip flop de disparo por flanco cambia de estado cambia de estado don el flanco positivo (flanco de subida) o con el flanco negativo (flanco de bajada) del impulso de reloj y solo es sensible a sus entradas solo en esa transición del reloj.

Fig1. Detector de flancos

Los Flip-Flop son unidades básicas de todos los sistemas secuenciales, existen cuatro tipos: el SR, el JK, el T y el D. Y los últimos tres son implementados a partir del primero. [1]

Fig2. En los flip flops mostrados los de la parte superior son de flanco negativo y los de la parte inferior son de flanco positivo

DISPLAY DE 7 SEGMENTOS

Fig3. Display de 7 segmentos

El displays de 7 segmentos, es un componente que se utiliza para la representación de números en muchos dispositivos electrónicos.Cada vez es más frecuente encontrar LCD´s en estos equipos (debido a su bajísima demanda de energía), todavía hay muchos que utilizan el display de 7 segmentos por su simplicidad.Este elemento se ensambla o arma de manera que se pueda activar cada segmento (diodo LED) por separado logrando de esta manera combinar los elementos y representar todos los números en el display (del 0 al 9).El display de 7 segmentos más común es el de color rojo, por su facilidad de visualización.Cada elemento del display tiene asignado una letra que identifica su posición en el arreglo del display.

-Si se activan todos los segmentos se forma el número "8"-Si se activan solo los segmentos: "a,b,c,d,f," se forma el número "0"-Si se activan solo los segmentos: "a,b,g,e,d," se forma el número "2"-Si se activan solo los segmentos: "b,c,f,g," se forma el número "4"

El display ánodo común

En el display ánodo común, todos los ánodos de los diodos LED unidos y conectados a la fuente de alimentación.En este caso para activar cualquier elemento hay que poner el cátodo del elemento a tierra a través de una resistencia para limitar la corriente que pasa por el elemento

El display cátodo común

El display cátodo común tiene todos los ánodos de los diodos LED unidos y conectados a tierra. Para activar un segmento de estos hay que poner el ánodo del segmento a encender a Vcc (tensión de la fuente) a través de una resistencia para limitar el paso de la corriente.

También hay display alfanuméricos que permiten representar tanto letras como números. [2]

EL 555 TIMER

Fig4. 555 Timer

El dispositivo 555 es un circuito integrado muy estable cuya función primordial es la de producir pulsos de temporización con una gran precisión y que, además, puede funcionar como oscilador.Sus características más destacables son:

Temporización desde microsegundos hasta horas.

Modos de funcionamiento:o Monoestable.o Astable.

Aplicaciones:o Temporizador.o Oscilador.o Divisor de frecuencia.o Modulador de frecuencia.o Generador de señales triangulares.o

Especificaciones generales del 555 (Vc = disparo):

Especificaciones generales del 555

Vcc 5-Voltios 10-Voltios 15-Voltios Notas

Frecuencia máxima (Astable) 500-kHz a 2-MHzVaria con el Mfg y el diseño

Nivel de tensión Vc (medio) 3.3-V 6.6-V 10.0-V Nominal

Error de frecuencia (Astable) ~ 5% ~ 5% ~ 5% Temperatura 25° C

Error de temporización ~ 1% ~ 1% ~ 1% Temperatura 25° C

(Monoestable)

Máximo valor de Ra + Rb 3.4-Meg 6.2-Meg 10-Meg

Valor mínimo de Ra 5-K 5-K 5-K

Valor mínimo de Rb 3-K 3-K 3-K

Reset VH/VL (pin-4) 0.4/<0.3 0.4/<0.3 0.4/<0.3

Corriente de salida (pin-3) ~200ma ~200ma ~200ma

A continuación se mostrarán los modos de funcionamiento que posee este circuito integrado. En los esquemas se hace referencia al patillaje del elemento, al igual que a las entradas y salidas de cada montaje.

Fig5. Modo de funcionamiento del CI 555

Cuando la señal de disparo está a nivel alto (ej. 5V con Vcc 5V) la salida se mantiene a nivel bajo (0V), que es el estado de reposo.Una vez se produce el flanco descendente de la señal de disparo y se pasa por el valor de disparo, la salida se mantiene a nivel alto (Vcc) hasta transcurrido el tiempo determinado por la ecuación:

T = 1.1*Ra*CEs recomendable, para no tener problemas de sincronización que el flanco de bajada de la señal de disparo sea de una pendiente elevada, pasando lo más rápidamente posible a un nivel bajo (idealmente 0V).

NOTA: en el modo monoestable, el disparo debería ser puesto nuevamente a nivel alto antes que termine la temporización. [3]

Fig6. Modo monoestable.

En este modo se genera una señal cuadrada oscilante de frecuencia:F = 1/T = 1.44 / [C*(Ra+2*Rb)]

La señal cuadrada tendrá como valor alto Vcc (aproximadamente) y como valor bajo 0V.Si se desea ajustar el tiempo que está a nivel alto y bajo se deben aplicar las fórmulas:

Salida a nivel alto: T1 = 0.693*(Ra+Rb)*C Salida a nivel bajo: T2 = 0.693*Rb*C

IMPLEMENTACION DE LAS FUNCIONES BOOLEANAS EN PROTEUS:

Fig. 1: Simulación del circuito en Proteus.

Fig. 2: Implementación física del circuito.

5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

Se diseñó el circuito que permite contar de forma ascendente y descendente los 5 primeros números primos.

Se implementó el circuito en el protoboard utilizando los Flip – Flop necesarios obteniendo las salidas deseadas y mostradas en el display.

Se recomienda que al momento de colocar los circuitos integrados en la protoboard se tenga mucho cuidado ya que una de sus patas se puede quebrar o el integrado se puede averiar.

Se recomienda leer los datasheets de los CI y demás componentes antes de comenzar a implementar cualquier circuito.

6. BIBLIOGRAFÍA

[1] T. Floyd, Fundamentos de Sistemas Digitales, Novena ed., M. Martin-Romo, Ed., Madrid: Pearson Eduación, 2006.

[2] Electrónica digital, Flip Flop, Disponible en: http://tutoriales-electronica.blogspot.com/2012/04/flip-flop.html

[3] Departamento de ingeniería eléctrica, electrónica y de control - Universidad Nacional de Eduación a Distancia, «Circuitos y componentes digitales,» 2011. [En línea]. Available: http://meteo.ieec.uned.es/www_Usumeteog/comp_comb_sumadores.html. [Último acceso: 24 Octubre 2015].

FIRMA DE RESPONSABILIDAD DEL INFORME

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