Circuitos Lógicos

Circuitos LógicosCapítulo 7 e 8 – Flip-Flops e Dispositivos Correlatos

Prof. Erivelton Geraldo Nepomucenohttp://www.ufsj.edu.br/nepomuceno

nepomuceno@ufsj.edu.br

São João del-Rei, outubro de 2015.

UNIVERSIDADE FEDERAL DE SÃO JOÃO DEL REI

Tópicos da aula – capítulo 7

7.0 Introdução

7.1 Importância de circuitos com memória

7.2 Circuitos biestáveis, monoestáveis e astáveis

7.3 Flip-flops e latches

UNIVERSIDADE FEDERAL DE SÃO JOÃO DEL REI

7.1 Importância dos circuitos com memória

• Guardar informação

Circuitos Lógicos: Capítulo 7 e 8

7.2 Circuitos Biestáveis, Monoestáveis e Astáveis7.2.1 Circuitos Biestáveis

• Possuem dois estados de repouso

7.2 Circuitos Biestáveis, Monoestáveis e Astáveis7.2.1 Circuitos Biestáveis

• Possuem dois estados de repouso

7.2 Circuitos Biestáveis, Monoestáveis e Astáveis7.2.2 Circuitos Monoestáveis

• Possuem apenas um estado de repouso

7.2 Circuitos Biestáveis, Monoestáveis e Astáveis7.2.3 Circuitos Astáveis

• Não possuem estado de repouso

7.3 Flip-flop - Latch - NOR

7.3 Latch - NOR

10/117

7.3 Latch - NOR

11/117

7.3 Latch - NOR

12/117

LATCHS

7.3 Latch - NOR

13/117

LATCH0

Presente

7.3 Latch - NOR

14/117

LATCH0

Presente Futuro

7.3 Latch - NOR

15/117

Q : Estado presenteQ+: Estado seguinte

7.3 Latch - NOR

16/117

SET RESET Q+ NOT Q+

Presente Futuro

7.3 Latch - NOR

17/117

SET RESET Q+ NOT Q+

Presente Futuro

7.3 Latch - NOR

18/117

SET RESET Q+ NOT Q+

Presente Futuro

7.3 Latch - NOR

19/117

SET RESET Q+ NOT Q+

Presente Futuro

7.3 Latch - NOR

20/117

SET RESET Q+ NOT Q+

Presente Futuro

7.3 Latch - NOR

21/117

SET RESET Q+ NOT Q+

Presente Futuro

7.3 Latch - NOR

22/117

Presente Futuro

23/117

SET RESET Q+ NOT Q+

0 0 Q NOT Q

7.3 Latch - NOR

24/117

SET RESET Q+ NOT Q+

0 0 Q NOT Q

Presente Futuro

25/117

SET RESET Q+ NOT Q+

0 0 Q NOT Q

Presente Futuro7.3 Latch - NOR

7.3 Latch - NOR

26/117

SET RESET Q+ NOT Q+

0 0 Q NOT Q

Presente Futuro

7.3 Latch - NOR

27/117

SET RESET Q+ NOT Q+

0 0 Q NOT Q

Presente Futuro

7.3 Latch - NOR

28/117

SET RESET Q+ NOT Q+

0 0 Q NOT Q

Presente Futuro

7.3 Latch - NOR

29/117

SET RESET Q+ NOT Q+

0 0 Q NOT Q

Presente Futuro

7.3 Latch - NOR

30/117

Presente Futuro

31/117

SET RESET Q+ NOT Q+

0 0 Q NOT Q

0 1 0 1

7.3 Latch - NOR

32/117

SET RESET Q+ NOT Q+

0 0 Q NOT Q

0 1 0 1

Presente Futuro

33/117

SET RESET Q+ NOT Q+

0 0 Q NOT Q

0 1 0 1

34/117

SET RESET Q+ NOT Q+

0 0 Q NOT Q

0 1 0 1

35/117

SET RESET Q+ NOT Q+

0 0 Q NOT Q

0 1 0 1

36/117

SET RESET Q+ NOT Q+

0 0 Q NOT Q

0 1 0 1

37/117

SET RESET Q+ NOT Q+

0 0 Q NOT Q

0 1 0 1

7.3 Latch - NOR

38/117

Presente Futuro

39/117

SET RESET Q+ NOT Q+

0 0 Q NOT Q

0 1 0 1

1 0 1 0

7.3 Latch - NOR

40/117

SET RESET Q+ NOT Q+

0 0 Q NOT Q

0 1 0 1

1 0 1 0

41/117

SET RESET Q+ NOT Q+

0 0 Q NOT Q

0 1 0 1

1 0 1 0

42/117

SET RESET Q+ NOT Q+

0 0 Q NOT Q

0 1 0 1

1 0 1 0

Presente Futuro7.3 Latch - NOR0

43/117

SET RESET Q+ NOT Q+

0 0 Q NOT Q

0 1 0 1

1 0 1 0

Presente Futuro7.3 Latch - NOR 0

44/117

SET RESET Q+ NOT Q+

0 0 Q NOT Q

0 1 0 1

1 0 1 0

1 1 0* 0*

Presente Futuro7.3 Latch - NOR0

7.3 Latch - NOR

45/117

Q = NOT Q !

NÃO PERMITIDO!

46/117

SET RESET Q+ NOT Q+

0 0 Q NOT Q

0 1 0 1

1 0 1 0

1 1 NP NP

7.3 Flip-Flops e Latches7.3.1 O Latch

• Considere o circuito:

47/117

48/117

49/117

0 0 NP

50/117

0 0 NP

51/117

• Considere o circuito alternativo:

52/117

53/117

1 1 NP

54/117

1 1 NP

55/117

habilita

56/117

habilita

Habilita S R Q

0 0 0 Q

0 1 0 Q

0 0 1 Q

0 1 1 Q

1 0 0 Q

1 1 0 1

1 0 1 0

1 1 1 NP

7.3 Flip-Flops e Latches7.3.1 O Latch (aplicação)

57/117

58/117

• Exercício: Determine a saída em cada caso.

59/117

7.3 Flip-Flops e Latches7.3.2 O Flip-Flop

60/117

habilita

Habilita S R Q

0 0 0 Q

0 1 0 Q

0 0 1 Q

0 1 1 Q

1 0 0 Q

1 1 0 1

1 0 1 0

1 1 1 NP

• O sinal de “Clock”

61/117

habilita

Habilita S R Q

0 0 0 Q

0 1 0 Q

0 0 1 Q

0 1 1 Q

1 0 0 Q

1 1 0 1

1 0 1 0

1 1 1 NP

62/117

Clock S R Q

0 0 Q0

1 0 Q0

0 1 Q0

1 1 Q0

0 0 Q0

1 1 NP

63/117

64/117

Habilita S R Q

0 0 0 Q

0 1 0 Q

0 0 1 Q

0 1 1 Q

1 0 0 Q

1 1 0 1

1 0 1 0

1 1 1 NP

65/117

Clk S R Q

1 1 NP

66/117

67/117

68/117

69/117

• Determine a tabela verdade para o circuito:

70/117

• Determine a tabela verdade para o circuito:

71/117

72/117

7.3 Flip-Flops e Latches7.3.2 O Flip-Flop JK

• Determine a saída:

73/117

• Determine a saída:

74/117

• Flip-Flop Tipo D

75/117

76/117

77/117

7.3 Flip-Flops e Latches7.3.3 Entradas Assíncronas

78/117

79/117

80/117

• Determine a forma de onda da saída.

81/117

8 Flip-Flops e Latches8.1 Parâmetros de temporização– Tempo de setup

• tS

– Tempo de hold• t

– Atraso de propagação• t

PHL ; t

– Freqüência máxima de clock• f

– Tempos de duração do pulso de clock• t

W(H) ; t

82/117

8 Flip-Flops e Latches8.1 Parâmetros de temporização

• Tempo de setup ts

83/117

• Tempo de setup tH

84/117

• Parâmetros de temporização

85/117

• Atraso de propagação

86/117

87/117

88/117

• Determine a forma de onda da saída, considere o tempo de hold nulo.

89/117

• Determine a forma de onda da saída, considere o tempo de hold nulo.

90/117

8 Flip-Flops e Latches8.2 Sincronização de flip-flops

• Necessidade de evitar resultados indesejados ou indeterminados provenientes de uma ação assíncrona

91/117

92/117

93/117

• Solução

94/117

8 Flip-Flops e Latches8.2 Armazenamento e Transferência de Dados

• Além da possibilidade de armazenamento existe a necessidade de transmissão da informação!

95/117

– Transferência assíncrona

96/117

7.3 Flip-Flops e Latches7.3.6 Armazenamento e Transferência de Dados

– Transferência assíncrona

97/117

– Transferência Síncrona

98/117

7.3 Flip-Flops e Latches7.3.6 Armazenamento e Transferência de Dados

– Transferência Síncrona

99/117

100/117

• Determine o comportamento de Q0, Q

circuito mostrado na Figura C1.

101/117

102/117

103/117

8.4 Contadores• Com flip-flops é possível construir circuitos

divisores de freqüência, contadores e temporizadores!

104/117

Diagrama de transição de estados.

8.4 Contadores• Com flip-flops é possível construir circuitos

divisores de freqüência, contadores e temporizadores!

• Módulo de um contador

É o número de estados da seqüência de contagem!

105/117

8.4 Contadores• Exercício: considere um circuito composto por 6

flip-flops conectados como na Figura E1.

• Determine o módulo do contador

• Qual a freqüência de saída no último flip-flop para um clock de 1MHz

• Se o estado inicial é 000000 qual será o estado após 129 pulsos de clock?

106/117

Figura E1

8.5 Dispositivos Schmitt-trigger• Problema: Circuitos com transição lenta de níveis!

107/117

8.5 Dispositivos Schmitt-trigger• Problema: Circuitos com transição lenta de níveis!

108/117

8.5 Dispositivos Monoestáveis• Multivibradores Monoestáveis

109/117

7.5 Dispositivos Monoestáveis• Problema: Circuitos com transição lenta de níveis!

110/11710:11

8.5 Dispositivos Monoestáveis• Redisparável X Não redisparável

111/117

8.6 Circuitos Geradores de Clock• O Temporizador 555

112/117

113/117

114/117

8.6 Circuitos Geradores de Clock• O Temporizador 555 (monoestável)

115/117

8.6 Circuitos Geradores de Clock• O Temporizador 555 (monoestável)

116/117

8.6 Circuitos Geradores de Clock• Gerando clock utilizando um dispositivo Schmitt-

trigger

117/117

Circuitos Lógicos · 7.2 Circuitos Biestáveis, Monoestáveis e Astáveis 7.2.1 Circuitos...

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