🛠️ La LÓGICA SECUENCIAL, el FLIP-FLOP

Lógica secuencial

Los circuitos lógicos mencionados en publicaciones anteriores son ejemplos de sistemas de lógica combinacional. En estos sistemas, la salida está definida por la combinación de las variables de entrada en un instante dado. Por ejemplo, si la entrada A y la entrada B ocurren al mismo tiempo, entonces la

compuerta AND produce una salida. La salida no depende de cuáles fueron las entradas anteriores. 😀

Cuando un sistema requiere una salida que dependa de valores anteriores de las entradas, se necesita un sistema de lógica secuencial.

💢   La diferencia principal entre un sistema de lógica combinacional y un sistema de lógica secuencial es que este debe tener algún tipo de memoria.

La siguiente figura muestra la configuración básica de un sistema de lógica secuencial. 

Lógica secuencial

💣   La parte combinacional del sistema acepta señales lógicas provenientes de entradas externas y de salidas de la memoria. El sistema combinacional opera con esas entradas para producır sus salidas. Las salidas son, entonces, una función de sus entradas externas y de la información presente en su memoria.

El flip-flop

👊   El flip-flop es un elemento de memoria básico que consta de un conjunto de compuertas lógicas, y es un dispositivo lógico secuencial. Existen diversos tipos de flip-flops. La siguiente figura el apartado a) muestra una forma, el flip-flop SR (set-reset), que tiene compuertas NOR. 

Flip-flop SR y sus puertas lógicas

👉   Si inicialmente se tienen ambas salidas 0 y S = 0 y R = 0, entonces al hacer que S cambie de 0 a 1, la salida de la compuerta NOR2 se convertirá en 0. Esto, entonces resultara que ambas entradas para la compuerta NOR1 se convertirán en 0 y así la salida se convertirá en 1. Esta realimentación actúa como entrada de la compuerta NOR2, en la que ambas entradas son igual a 1 y al final no se produce otro cambio.

👉   Si S cambia de la 1 a 0, la salida de la compuerta NOR1 sigue siendo 1 y la salida de la compuerta NOR2 permanece en 0. No hay cambio en las salidas cuando la entrada S cambia de 1 a 0. Permanecerá en este estado en forma indefinida si los únicos cambios que se producen son S. Es capaz de "recordar" el estado al que fue establecido. La figura anterior el apartado b) ilustra lo anterior con un diagrama

de tiempos, en el que un impulso rectangular se utilıza como la entrada S.

👉   Si R cambia de 0 a 1 cuando S es 0, la salida de la compuerta NOR1 se convierte en 0 y, por lo tanto, la salida de la compuerta NOR2 cambia a l, es decir, el flip-flop se reinicia. Un cambio de R a 0 no tiene efecto en estas salidas.

👉   Así, cuando el valor S es 1 y R se hace 0, la salida Q cambia a l si su valor anterior fue 0, y seguirá siendo 1 si antes fue 1. Esta es la condición de inicio y permanecerá sin cambio aun cuando S cambie a 0. Cuando S es 0 y R se hace, la salida Q se ajusta a 0, Si su valor anterior fue 1, o sigue siendo 0 si

antes fue 0. Esta es la condición de reposo. La salida Q que se produce en un instante determinado dependerá de las entradas S y R y también del último valor de la salida. La siguiente  👇  tabla de la verdad ilustra lo anterior:

Tabla de la verdad del flip-flop SR

👉   Observe que si S y R se hacen 1 al mismo tiempo, no existe la posibilidad de que haya un estado estable, por lo que esta condición de entrada no se permite. La Figura 5.21 muestra el símbolo de bloques simplificado que representa al flip-flop SR.

Flip-flop SR

💥   Un ejemplo sencillo de la aplicación de un flip-flop es un sistema de alarma simple, en el que la alarma suena cuando se obstruye el paso del haz luminoso, la alarma sigue sonando aun cuando ya no se interrumpa el paso de luz. La siguiente figura muestra un posible sistema de utilización de flip-flop. 

Circuito de alarma

💢   Se puede usar como sensor un fototransistor configurado de manera que cuando se ilumina produce una entrada S prácticamente de 0 V, pero cuando la iluminación se interrumpe produce 5 V de entrada S. Cuando el haz luminoso se interrumpe, S se convierte en 1 y la salida flip-flop se convierte en 1, y suena la alarma. La salida permanecerá como 1 aún cuando S cambie a 0. La alarma sólo puede detenerse cuando el interruptor de ajuste se abre en forma momentánea para producir 5 V de entrada en R.

Escrito por Archie Tecnology