Cuestionario de Flip-Flops
Sistemas Digitales · Ingeniería · 3er – 4to Semestre
- 1El cuestionario incluye 2 bloques de teoría seguidos cada uno de 5 preguntas (10 en total, selección aleatoria de un banco de 20).
- 2Dispones de 45 minutos desde que inicias. El temporizador corre durante teoría y preguntas.
- 3Solo tienes un intento. El número de identificación bloquea nuevos intentos.
- 4Puedes navegar con los botones Anterior y Siguiente; las respuestas quedan guardadas en memoria.
- 5Al finalizar verás tu puntaje y el detalle de aciertos y fallos por pregunta.
Conceptos y los 4 Flip-Flops
Combinacional vs. Secuencial · SR · D · JK · T · Señal de reloj
Combinacional vs. Secuencial
En un circuito combinacional la salida depende únicamente de las entradas en ese instante — sin memoria, sin reloj. En un circuito secuencial la salida depende de las entradas actuales y del estado interno previo, almacenado en flip-flops. Además aparece una señal de reloj (CLK) que regula el instante exacto en que el circuito puede cambiar de estado.
FF-SR — Set / Reset
S lleva Q a 1 (Set), R lleva Q a 0 (Reset). S=R=0 mantiene el estado. S=R=1 es condición prohibida.
| S | R | Q(t+1) | Operación |
|---|---|---|---|
| 0 | 0 | Q(t) | Sin cambio |
| 0 | 1 | 0 | Reset |
| 1 | 0 | 1 | Set |
| 1 | 1 | X | PROHIBIDO ⚠ |
FF-D — Data / Delay
Una sola entrada D. En cada flanco ↑, Q copia el valor de D. Elimina la condición prohibida del SR. El más usado en registros y memorias.
FF-JK
Mejora el SR: cuando J=K=1 la salida conmuta (Toggle) en lugar de quedar indeterminada. Sin condición prohibida — el más versátil.
| J | K | Q(t+1) | Operación |
|---|---|---|---|
| 0 | 0 | Q(t) | Sin cambio |
| 0 | 1 | 0 | Reset |
| 1 | 0 | 1 | Set |
| 1 | 1 | Q'(t) | Toggle |
FF-T — Toggle
Derivado del JK con J=K=T. T=1 → Q conmuta. T=0 → Q se mantiene. Base de los contadores binarios.
Tablas de Excitación y Diseño Secuencial
Tabla de excitación · Proceso de diseño · Contador módulo-4
¿Qué es la tabla de excitación?
La tabla de verdad responde: dadas las entradas, ¿cuál será Q(t+1)? La tabla de excitación responde la pregunta inversa: para pasar de Q(t) a Q(t+1) deseado, ¿qué entradas debo aplicar? Es la herramienta clave para diseñar contadores.
Excitación FF-D
La más simple: D = Q(t+1). La entrada debe ser exactamente el estado al que se quiere llegar.
Excitación FF-T
T = 1 si el estado cambia, T = 0 si se mantiene.
| Q(t) | Q(t+1) | T | Interpretación |
|---|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 | Sin cambio |
| 0 | 1 | 1 | Conmutar 0→1 |
| 1 | 0 | 1 | Conmutar 1→0 |
| 1 | 1 | 0 | Sin cambio |
Proceso de diseño secuencial
1. Especificación → 2. Tabla de estados (Q(t)→Q(t+1)) → 3. Tabla de excitación (¿qué entradas producen cada transición?) → 4. Ecuaciones (Karnaugh o inspección) → 5. Circuito.
Ejemplo: Contador módulo-4 con FF-T
Secuencia: 00→01→10→11→00. Aplicando T = Q⊕Q⁺:
| Q1(t) | Q0(t) | Q1(t+1) | Q0(t+1) | T1 | T0 |
|---|---|---|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 |
| 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 |
| 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 |