Informen10 digitales

ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA LABORATORIO DE SISTEMAS DIGITALES

INFORME SISTEMAS DIGITALES

Práctica # 10:

Tema: Diseño de registro de desplazamientos.

Realizado por:

Alumno (s): Saico Edison Roberto Arroba

Grupo:

Fecha de entrega: 2015 / 07 / 09 Año Mes Día

GR6-1

f. ______________________ Recibido por:

Sanción:

QUITO-ECUADOR 2015-A

INFORME Tema: Diseño de registro de desplazamientos.

Objetivo:  Familiarizar al estudiante con el diseño de registro de desplazamientos.

CUESTIONARIO 1. Consultar las características de los contadores en Anillo y los Contadores Johnson.

Contadores en anillo: Constituye un registro de desplazamiento en el cual la entrada del 1er flip-flop está condicionada por la salida del último, constituyendo así una cadena cerrada. La información introducida inicialmente circula permanentemente por los biestables sin perderse. Si al comienzo un biestable es puesto en "1" y el resto en "0" (lo cual se logra con las entradas asincrónicas SET y RESET de cada flip-flop), entonces se tendrá:

Por lo tanto un "1" se va desplazando continuamente por el anillo en sincronismo con los pulsos de clock.

Si se conecta esta salida a la entrada I<t>, entonces la información almacenada en el R. D. circulará con cada pulso de reloj y la información ya no se pierde.

Para poder ingresar nueva información en este tipo de R.D., se debe incluir un MUX 2-1 en la entrada I<t>, como se muestra en la fig. Donde DES = desplaza [S = 0] y N. I. ingresa nueva información [S =1].

Contadores Jhonson: La figura, muestra un contador Johnson. Los contadores Johnson [también conocidos como de anillo-torcido o Möebius] difieren de los contadores de anillo en que la realimentación se la realiza con Q de la última etapa. El resultado es un contador con 2N estados [donde N es el número de bits [FFS] del registro de desplazamiento]. Los contadores Johnson se caracterizan porque de un estado al siguiente hay una diferencia de un solo bit, generándose de forma sencilla mediante un registro de desplazamiento. El código Johnson de 4 bits es: 0000, 0001, 0011, 0111, 1111, 1110, 1100 y 1000. Si el registro empieza en 000, los siguientes estados que se presentan en este tipo de registro son los que se muestran en la tabla adjunta al gráfico.

2. Consultar acerca de la suma serial y definir desplazamiento dentro de este caso.

la utilidad de los registros de

Las operaciones de las computadoras digitales por lo regular se efectúan en paralelo porque este modo de operación es más rápido. Las operaciones en serie son más son más lentas, pero tienen ventaja de requerir menos equipo.

Los dos números binarios que se sumaran en serie se almacenaran en dos registros de desplazamiento. Los bits se suman par por par utilizando un solo circuito de sumador completo (SC), como se observa en la figura

El acarreo de salida del sumador completo se transfiere a un flip-flop D. la salida de este flipflop se utiliza entonces como acarreo de entrada para el siguiente par de bits significativos. El bit de suma S del sumador completo podría transferirse a un tercer registro de desplazamiento.

Al desplazar la suma a A mientras se desplazan hacia afuera los bits de A, es posible utilizar un solo registro para almacenar los bits tanto de un sumando como de la suma. La entrada en serie del registro B sirve para transferir a B un nuevo número binario mientras los bits del sumando se desplazan hacia afuera durante la suma.

La sumadora serie funciona de la siguiente manera. Inicialmente, el registro A contiene el primer sumando, el registro B contiene el segundo sumando y el flip.flop de acarreo esta en cero. Las salidas (SO) de A y B alimentan a un par de bits significativos al sumador completo de X y Y. La salida Q del flip-flop alimenta el acarreo de entrada Z. El control de desplazamiento habilita ambos registros y el flip-flop de acarreo de modo que, en el siguiente pulso de reloj ambos registros se desplazan una vez; el bit de suma S ingresara en el flip-flop de extrema izquierda de A, y el flip-flop de acarreo de salida se transferirá al flip-flop Q.El control de desplazamiento habilita los registros durante un número de pulsos de reloj igual al

nĂşmero de bits que hay en los registros. Con cada pulso de reloj sucesivo, un nuevo bit de suma se transfiere a A, un nuevo acarreo se transfiere a Q y ambos registros se desplazan una vez a la derecha.

Este proceso continua hasta que el control de desplazamiento se inhabilita. AsĂ­ pues, la suma se efectĂşa pasando cada par de bits, junto con el acarreo anterior, por un solo circuito de sumador completo, y transfiriendo la suma, bit por bit, al registro A.

3. Investigue acerca de los convertidores serie-paralelo y paralelo-serie.

Serie – Paralelo: Son accesibles las salidas de todos los flip-flops, pero sólo la entrada del primero. Este tipo y el anterior se emplean para convertir datos serie en paralelo y viceversa, por ejemplo para conexiones serie como el RS232.

Se sustituye el multiplexor por un demultiplexor, ahora las salidas de éste serán las salidas paralelos.

Paralelo – Serie: Son accesibles las entradas de todos los flip-flops, pero sólo la salida del último. Normalmente también existe una entrada serie, que sólo altera el contenido del primer flip-flop, pudiendo funcionar como los del grupo anterior.

Puede construirse con un multiplexor digital combinacional y un contador. Las entradas de datos del multiplexor se conectan a los datos a transmitir, y las entradas de control, a las salidas del contador (el bMs del MUX conectado al bMs del contador), dicho contador deberá estar en modo de carrera libre.

Conclusiones y Recomendaciones: Por: Edison Saico. 

Los registros de desplazamiento corresponden a un arreglo de biestables para configurar un circuito secuencial sincrónico que puede corresponder a una configuración serie-serie, serie-paralelo, paralelo-serie, paralelo-paralelo.



Una señal de dirección puede hacer que el registro se desplace de izquierda a derecha o de derecha a izquierda.



Un registro de desplazamiento puede ser construido mediante flip-flops J-K, o tipo D, aunque en el mercado ya disponemos de circuitos integrados que poseen registros de desplazamiento, como es el caso del 74194.



El diseño de registros de desplazamiento implica conocer el diseño de redes sincrónicas de n variables de entrada y n variables de salida.

Por: Roberto Arroba



Utilizando flip-flops JK se ha podido familiar al estudiante con el diseño de registro de desplazamientos, útil para la realización de máquinas secuenciales.



La evolución de la complejidad de los circuitos combinacionales, se ha podido evidenciar en cada práctica realizada dentro del laboratorio, teniendo que usar cada vez más herramientas que faciliten el diseño de circuitos lógicos.



Se pueden construir detectores de secuencias mediante registros de desplazamiento en circuitos integrados, así como también mediante el empleo de flip-flops y el procedimiento de diseño secuencial sincrónico, siendo este último un poco más complicado.

BIBLIOGRAFÍA Apuntes de clases con el Ing. Ramiro Morejón en Sistemas Digitales.

Libro de Sistemas Digitales, Ing. Carlos Novillo M. (Cap.2 – Cap.3- Cap.4). www.inf-cr.uclm.es/www/isanchez/teco0910/profesor/tema8.pdf www.informatica.uv.es/~pmorillo/tdsd/pro4.pdf www.bolanosdj.com.ar/TEORIA/CONTANILLO.pdf