13. El biestable RS¶
Hasta ahora hemos estudiado circuitos combinacionales. En este tipo de circuitos, las salidas de señal dependen exclusivamente de las entradas, sin ningún efecto de memoria interna.
A partir de ahora, estudiaremos algunos circuitos secuenciales, que se diferencian de los combinacionales en que sus salidas dependen no solo de las entradas, sino también del estado interno del circuito, que tiene memoria.
El primer circuito secuencial que vamos a estudiar es el biestable RS. Este biestable se utiliza para almacenar un bit de información (un cero o un uno), funcionando como el circuito de memoria más básico que podemos utilizar. Es el componente fundamental de los circuitos secuenciales, como contadores y registros y es la base de la memoria SRAM en las computadoras.
El biestable RS tiene dos entradas: la entrada S o SET que memoriza un uno (estado alto), y la entrada R o RESET que memoriza un cero (estado bajo).
El biestable RS tiene dos salidas: la salida Q refleja el estado interno del biestable y la salida negada /Q que tendrá el valor contrario de la salida Q.
Simulación¶
En la siguiente simulación, podemos observar un biestable RS fabricado con dos puertas NOR:
Tabla de verdad¶
La tabla de verdad del biestable RS fabricado con puertas NOR es la siguiente:
| S | R | Q | /Q |
|---|---|---|---|
| 0 | 0 | Q | /Q |
| 1 | 0 | 1 | 0 |
| 0 | 1 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | 0 | 0 |
Al activar la entrada SET el biestable se activa y la salida Q tendrá un valor alto (1 lógico). Una vez que se desactiva la entrada SET el biestable sigue manteniendo su estado activo hasta que le llegue una entrada contraria, RESET.
Al activar la entrada RESET el biestable se desactiva y la salida Q tendrá un valor bajo (0 lógico). Una vez que se desactiva la entrada RESET el biestable sigue manteniendo su estado inactivo hasta que le llegue una entrada contraria, SET.
El último estado, cuando se activan simultáneamente las entradas SET y RESET, se denomina estado prohibido o estado indeterminado porque fuerza a ambas salidas a nivel bajo (cero lógico). En este estado, las salidas del biestable se comportan de manera ilógica, ya que las señales de SET y de RESET se oponen directamente entre sí.
Biestable RS NAND¶
En la siguiente simulación, podemos ver un biestable RS fabricado con dos puertas NAND:
Las entradas serán activas a nivel bajo (un cero activa la entrada y un uno es igual a entrada en reposo).
Ejercicios¶
¿Qué dos tipos de circuitos digitales existen? ¿En qué se diferencian entre sí?
¿Qué tipo de circuito digital es un biestable RS y para qué sirve?
¿Cuántas entradas tiene un biestable RS y qué función cumple cada una?
¿Cuántas salidas tiene un biestable RS y qué función cumple cada una?
Dibuja el circuito de un biestable RS con puertas NOR.
La entrada SET debe valer 1 y la entrada RESET debe valer cero. Dibuja los valores correctos de las salidas Q y /Q.
Dibuja la tabla de verdad de un biestable RS y explica brevemente su funcionamiento normal.
¿Cómo se llama el estado en el que las dos entradas están a nivel alto y por qué se llama así?
Ayudándote con la última simulación, dibuja la tabla de verdad del biestable RS fabricado con puertas NAND.
Señala en la tabla el estado prohibido o indeterminado. ¿Qué valen sus dos salidas en ese estado?