TED19 - T4CL1 SECUENCIALES FLIP-FLOPS - Rebeca Jimenez Fernandez

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Contenido 
Martínez S. L. “PRINCIPIOS DIGITALES 
Y CIRCUITOS LÓGICOS”. 
2º ed. Editorial UNJU. 
Argentina. © 2010.
Morris Mano M. “ARQUITECTURA DE 
COMPUTADORAS”. 
Editorial Pearson Educación. 
México. © 1993.
Wakerly J. F. “DISEÑO DIGITAL. 
PRINCIPIOS Y PRÁCTICAS”. 
Editorial Prentice-Hall. 
Méjico. © 2001. 
• Definición.
• Esquema general.
• Clasificación.
• Circuitos biestables.
• Concepto y definiciones.
• Esquema general.
• Convención de señales.
• Tipos de disparo.
• Diagramas temporales. 
• Tipos de flip-flops.
• Ejemplos y aplicaciones.
Bibliografía
Técnicas y Estructuras Digitales - 2019
Profesores: Ing. Sergio L. Martínez - Ing. Víctor Sánchez R.
UNIDAD 4/1
 CIRCUITOS LÓGICOS SECUENCIALES
22
U4 – CIRCUITOS LÓGICOS SECUENCIALES
CIRCUITOS LÓGICOS SECUENCIALES
Definición
Son aquellos donde el estado actual de las variables 
de salida dependen tanto del estado actual de las 
variables de entrada como de algún estado anterior 
del mismo circuito. 
Un circuito combinacional siempre dá la misma respuesta para los 
mismos valores de entrada.
Un circuito secuencial puede producir respuestas diferentes para 
los mismos valores de entrada. Su comportamiento depende de
la historia del circuito.
33
U4 – CIRCUITOS LÓGICOS SECUENCIALES
CIRCUITOS LÓGICOS SECUENCIALES
Clasificación











Estructura Moore.
Por configuración 
Estructura Mealy.
Asincrónicos.
Por evolución de estados 
Sincrónicos.
De reacción directa.
Por realimentación Con retardo.
Con memoria.
Modo 
Por modo operativo 











  
 

    
fundamental.
Modo no fundamental.
Nivel.
Por señales de entrada Flanco.
Pulso.
C
ir
cu
it
os
se
cu
en
ci
al
es
44
U4 – CIRCUITOS LÓGICOS SECUENCIALES
CIRCUITOS BIESTABLES (FLIP-FLOPS)
Concepto
Son estructuras combinacionales elementales 
realimentadas.
Pueden considerarse que juegan –en el campo secuencial– 
un papel similar a las compuertas en el campo 
combinacional.
Reciben diferentes nombres tales como latches, cerrojos, 
biestables, básculas, etc.
Usualmente se identifican como latches a los biestables 
asincrónicos (sin CLK) y como flip-flops a los biestables 
sincrónicos (con CLK).
Definiciones
1.Un flip-flop es un dispositivo secuencial capaz 
de almacenar un bit de información.
2.Un flip-flop es una estructura elemental de 
memoria.
3.Un flip-flop es un secuencial biestable de 1 bit.
55
U4 – CIRCUITOS LÓGICOS SECUENCIALES
CIRCUITOS BIESTABLES (FLIP-FLOPS)
Clasificación


  
 


 








Por evolución Asincrónicos (latches).
 
de estados Sincrónicos (flip - flops).
R - S (Reset - Set).
J -K.
Por tipo T (Toggle).
D (Delay).
M - S (Master - Slave).
Nivel.
Por disparo Flanco.
Pulso.










Fl
ip
-f
lo
ps
66
U4 – CIRCUITOS LÓGICOS SECUENCIALES
CIRCUITOS BIESTABLES (FLIP-FLOPS)
Esquema general (a nivel de bloque)
Entradas
datos
Entrada de puesta a 1
Entrada de borrado
Salida
directa
Salida
negada
Señal de
reloj
Dirección de flujo de datos
77
U4 – CIRCUITOS LÓGICOS SECUENCIALES
CIRCUITOS BIESTABLES (FLIP-FLOPS)
Convención de señales
CLK CLK CLKCLK
Habilitación 
por nivel 
alto (1)
Habilitación 
por flanco 
ascendente
Habilitación 
por nivel 
bajo (0)
Habilitación 
por flanco 
descendente
PRS
PRS
CLR
CLR
Borrado 
con nivel 
bajo (0)
Borrado 
con nivel 
alto (1)
Puesta a 1 
con nivel 
bajo (0)
Puesta a 1 
con nivel 
alto (1)
S
eñ
al
 d
e 
re
lo
j
S
eñ
al
 d
e 
pr
es
et
S
eñ
al
 d
e 
bo
rr
ad
o
88
U4 – CIRCUITOS LÓGICOS SECUENCIALES 
CIRCUITOS BIESTABLES (FLIP-FLOPS)
Tipos de disparo (señales/datos)
Tiempo
Pulso
completo
Nivel "0" Tiempo
0 V
0,5 V
2 V
5 V
zona
transición
zona 0
zona 1
Pulso
ideal
Modelo
simplificado
Pulso
real
0 V
0,5 V
2 V
5 V
Tren de pulsos irregulares
Tren de pulsos regulares
1. Disparo por 
 flanco
2. Disparo por 
 nivel
3. Disparo por 
 pulso
1
1
2
2
3
99
U4 – CIRCUITOS LÓGICOS SECUENCIALES
CIRCUITOS BIESTABLES (FLIP-FLOPS)
Diagramas temporales (time charts)
Es la graficación en correspondencia temporal de los 
pulsos de entrada, internos y salida de un circuito.
Es la descripción gráfica del comportamiento temporal de las 
variables de entrada, internas y/o de salida de un circuito.
Q
Flip-Flop
genérico Q
E1
E2
PRS
CLR
CLK
1010
U4 – CIRCUITOS LÓGICOS SECUENCIALES
TIPOS DE FLIP-FLOPS
Flip-flop R-S CON NOR
Q
Flip-Flop
R - S Q
S
R
PRS
CLR
CLK
Q
Flip-Flop
R - S Q
S
R
Con NOR
(esquema básico)
Bloque
Con entradas
adicionales
0 -1Q =R + S . Q
1111
U4 – CIRCUITOS LÓGICOS SECUENCIALES
TIPOS DE FLIP-FLOPS
Flip-flop R-S evolución
X
X
0
Q
S
R
Q
1
CLK0
(0)
(0)
0
1
(0)
Q
S
R
Q
(1)
CLK1
0
1
1
0
0
1
(0)
Q
S
R
Q
(1)
CLK1
0
1
1
0
0 0
0
1
(0)
Q
S
R
Q
(1)
CLK1
0
0
1
1
0 0
(0)
0
1
(0)
Q
S
R
Q
(0)
CLK1
0
0
1
1
1 0
(0)
(1)
X
X Q
S
R
Q
CLK0
0
0
1
1
1 0
Estado inicial
CLK no habilita
Entradas no importa
Salidas [1 ; 0]
CLK habilita
Entradas S=0 R=1
Conduce NOR superior
y reemplaza salida (0)
CLK habilita
Entradas S=0 R=1
Conduce NOR inferior
y reemplaza salida (1)
CLK habilita
Entradas S=0 R=1
De nuevo NOR superior
y reemplaza salida (0)
CLK habilita
Entradas S=0 R=1
De nuevo NOR inferior
y reemplaza salida (0)
Flip-flop estabilizado
CLK no habilita
Entradas no importa
Salida final [0 ; 1]
1212
U4 – CIRCUITOS LÓGICOS SECUENCIALES 
TIPOS DE FLIP-FLOPS
t
t
t
t
t
0
0
0
1
1
0
1
1
0
0
1
0
0
1
0
1
1
0
0
0
1
0
?
?
CLK
S
R
Q
Q
0
0
0
Q
S
R
Q
1
0
1
1
Q
S
R
Q
0
1
0
0
Q
S
R
Q
1
1
1
0
Q
S
R
Q
0
0
0
?
Q
S
R
Q
?
1
0
0
Q
S
R
Q
1
Flip-flop R-S estados prohibidos
Activación por nivel alto (señal de habilitación no dibujada)
1313
U4 – CIRCUITOS LÓGICOS SECUENCIALES
TIPOS DE FLIP-FLOPS
Flip-flop J - K
0 -1 -1Q = J.Q +K .Q
Tabla de verdad
reducida
Ecuación característica
Bloque
Implementación a
partir de flip-flop R-S
1414
U4 – CIRCUITOS LÓGICOS SECUENCIALES
TIPOS DE FLIP-FLOPS
Flip-flop D (Delay) Tabla de verdad
Ecuación característica
Bloque
Implementación a
partir de flip-flop J-K
0Q =D
1515
U4 – CIRCUITOS LÓGICOS SECUENCIALES
TIPOS DE FLIP-FLOPS
Flip-flop T (Toggle) Tabla de verdad
Ecuación característica
Implementación a
partir de flip-flop J-K
Bloque
0 -1 -1Q = T .Q +T .Q
1616
U4 – CIRCUITOS LÓGICOS SECUENCIALES
TIPOS DE FLIP-FLOPS
Flip-flop M-S (Master - Slave)
Se compone de 2 secciones J-K. La primera (master) se 
habilita con CLK directo (ó negado), por nivel o flanco. La 
segunda (slave) con CLK complementario.
El dato de entrada requiere de dos niveles o flancos, en 
total requiere de un pulso completo.
Puede almacenar un dato intermedio (en el master) y 
mantener el dato anterior (en el slave).
J
K
Q
J-K 1
(master)
J-K 2
(ó R-S)
(slave)
Q
J (S)
K (R)
Q
Q
Jm
Km
Qs
Qs
CLK
CLR
PRSLas entradas 
de Preset y 
Clear, actúan 
cada una, 
sobre las dos 
secciones 
simultánea-
mente.
1717
U4 – CIRCUITOS LÓGICOS SECUENCIALES
CIRCUITOS BIESTABLES (FLIP-FLOPS)
16 DIP
14 DIP
FLIP-FLOPS
INTEGRADOS
1818
U4 – CIRCUITOS LÓGICOS SECUENCIALES
APLICACIONES CON FLIP-FLOPS
Ej. Generador de código binario natural en 4 bits
Flip-flops J-K 
activados con flanco 
negativo 
(descendente) 
y configurados como 
flip-flops tipo T.
Ref. Martínez, 2010. 
(Cap. 10).
1919
U4 – CIRCUITOS LÓGICOS SECUENCIALES
 APLICACIONES CON FLIP-FLOPS
Ejemplo:
Memoria RAM 
estática.
8 registros x 
4 bits/registro.
Configuración con 
flip-flops tipo D.
Salida controlada 
con compuertas 
tri-state.
Ref. Wakerly J. 
(Cap. 10).
2020
U4 – CIRCUITOS LÓGICOS SECUENCIALES
 BIESTABLES – LATCHES – FLIP-FLOPS
Aplicaciones de los flip-flops
• Constituyen la base de la memoria computacional.
• Se aplican a cualquier estructura combinacional o 
secuencial que requiera almacenamiento de datos.
• Permiten la implementación de registros,buffers y 
contadores.
• Configuran registros de paso para alimentar otros 
circuitos.
• Como circuitos integrados, configuran memoria 
RAM de distintas capacidades.