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Lógica de Tres Estados (TRI-STATE)
El desarrollo de la organización bus en computadoras llevo al desarrollo del circuito lógico de tres estados.
Este equipo llamado TRI-STATE tiene una tercera condición de salida llamada alta impedancia o estado Z alto. Las otras dos son la normal alta (HIGH) y la baja (LOW) de voltaje.
Cuando esta tercera entrada esta activada (enabled=1) este actúa como un circuito abierto impidiendo el paso de la señal.
Cuando esta tercera entrada esta desactivada (enabled=0) este actúa como un circuito cerrado permitiendo el paso de la señal.
Ejemplo de ellos son el 74HC125 y 74HC126 que trabajan de forma invertida.
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FLIP-FLOPS (FF)
Los FF son utilizados como circuitos de memoria.
Las compuertas lógicas producen salidas dependiendo del “estado actual” de las entradas.
Los FF producen una salida dependiendo del “estado previo” de las entradas.
Solo tiene dos tipos de salida 0 (LOW) ó 1 (HIGH) siempre una invertida a la otra.
Cuando una señal causa que el FF cambie de estado este se mantendrá en ese estado aunque la señal se termine.
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Circuito FF Básico
Este circuito es construido utilizando dos puertas NAND y se le da el nombre de SET/CLEAR FF (SC FF).
El SET se utiliza cuando queremos cambiar el estado actuar de la salida. Para ello esta entrada debe ser cero si utilizamos este tipo de FF.
El CLEAR también conocido como RESET se utiliza cuando queremos regresar la salida a su estado previo. Para ello esta entrada debe ser cero si utilizamos este tipo de FF.
Ambas entradas no deben ser cero simultáneamente ya que caerá en un estado llamado ambiguo o no definido. Si ambas entradas son uno la salida permanece igual.
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Señales de Reloj
Muchos sistemas digitales operan como sistemas sincrónicos secuénciales.
Esto se logra con señales de un reloj maestro.
Los sistemas pueden responder con cambios de 0 a 1(eje de subida “rising edge”) o de 1 a 0 (eje de caída “falling edge”).
El “clocked” FF responden al cambio adecuado pero no ha ambos.
La frecuencia de los pulsos del reloj es determinado por el tiempo que tarda el FF y los demás circuitos el responder al cambio. A esto se le llama retraso de propagación.
Una computadora puede tener una o mas señales de reloj.
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FLIP-FLOPS con Reloj
Los “Clocked” FF tienen dos tipos de entradas: entrada de reloj (CLK) y las entradas de control.
Existen varios tipos:
Edge-Triggered D Flip-Flop
Un ejemplo es el 7474.
Tiene una solo entrada D.
El nivel lógico en D se transfiere a Q solo en el eje positivo del reloj (0 a 1) en este Clocked FF.
Existen otros Clocked FF que responden al eje negativo (1 a 0).
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FLIP-FLOPS con Reloj
Edge-Triggered JK Flip-Flop
Es el tipo de FF mas versátil.
Tiene dos entradas J y K.
Responde al eje positivo del reloj. Veamos:
J = K = 0: cuando CLK es positivo no ocurre cambios en Q.
J = 1, K = 0: produce Q = 1 cuando CLK es positivo.
J = 0, K = 1: produce Q = 0 cuando CLK es positivo.
J = K = 1: cuando CLK es positivo Q cambia de valor.
Otros Edge-Triggered JK Flip-Flop responden al eje negativo del reloj.
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FLIP-FLOPS con Reloj
D-Type Latch
Es parecido al Edge-Triggered D Flip-Flop pero este responde a una entrada alta (High) en el ENABLE (EN).
Mientras EN se alta (high) la salida Q seguirá los cambios de D.
Cuando EN es baja (low) la salida Q almacena (latch) su ultimo valor, y los cambios en D no tienen efecto.
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