Flashcards: Electrònica digital seqüencial

Totes les targetes del tema

Per fer-hi una ullada ràpida o repassar-les en paper.

1. 1. Quina diferència hi ha entre un circuit combinacional i un de seqüencial?

   En el combinacional la sortida depèn només de les entrades actuals. En el seqüencial depèn de les entrades i de l'estat anterior: té memòria.

2. 2. Què és un biestable (flip-flop)?

   El component bàsic de memòria: emmagatzema un bit (0 o 1) i el manté indefinidament fins que rep una ordre de canvi.

3. 3. Què fan les entrades S i R d'un biestable RS (latch SR)?

   $S = 1$ (set) posa $Q$ a 1; $R = 1$ (reset) posa $Q$ a 0; amb $S = R = 0$, $Q$ es manté com estava: aquesta és la memòria.

4. 4. Per què s'evita la combinació $S = R = 1$ en un biestable RS?

   Són dues ordres contradictòries: $Q$ i $\overline{Q}$ deixen de ser complementàries i, si després S i R tornen a 0 alhora, l'estat final és imprevisible. Per això és prohibida.

5. 5. Quina diferència hi ha entre un biestable asíncron i un de síncron?

   L'asíncron respon a les entrades en qualsevol moment. El síncron només canvia en el flanc actiu del rellotge (CLK), segons les entrades en aquell instant.

6. 6. Què és un flanc de pujada del rellotge?

   L'instant en què el senyal de rellotge passa de 0 a 1. El flanc de baixada és el pas d'1 a 0.

7. 7. Què fa un biestable D?

   A cada flanc actiu del rellotge, la sortida copia el valor de $D$: $Q^{+} = D$. Entre flancs el manté, passi el que passi a $D$.

8. 8. Latch D o biestable D: quin és més robust davant d'un pols breu no desitjat a D?

   El biestable D: només mira $D$ en el flanc. El latch D és transparent mentre $\mathrm{CLK} = 1$ i deixa passar qualsevol canvi de $D$.

9. 9. Com funciona un biestable T?

   A cada flanc, si $T = 1$ bascula (canvia d'estat) i si $T = 0$ es manté: $Q^{+} = T \oplus Q$.

10. 10. Un biestable T amb $T = 1$ rep un rellotge de freqüència $f$. Quina freqüència té $Q$?

    $\dfrac{f}{2}$: canvia a cada flanc actiu, per tant fa un cicle complet cada dos flancs. Amb $n$ biestables T en cascada (cadascun rellotjat per l'anterior), la divideixes per $2^n$.

11. 11. Quines accions fa un biestable JK segons $(J, K)$?

    $(0, 0)$: manté. $(0, 1)$: reset, $Q^{+} = 0$. $(1, 0)$: set, $Q^{+} = 1$. $(1, 1)$: bascula, $Q^{+} = \overline{Q}$.

12. 12. Quin avantatge té el biestable JK sobre l'RS?

    No té cap combinació prohibida: amb $J = K = 1$, en lloc d'un estat imprevisible, bascula.

13. 13. Equació característica del biestable JK?

    $Q^{+} = J\,\overline{Q} + \overline{K}\,Q$

14. 14. Per a què serveix la taula d'excitació d'un biestable?

    Dona els valors que han de tenir les entrades per produir cada transició (0 a 0, 0 a 1, 1 a 0, 1 a 1), amb X per als indiferents. És la base per dissenyar comptadors.

15. 15. Què fan les entrades asíncrones PRESET i CLEAR d'un biestable?

    PRESET posa $Q$ a 1 i CLEAR el posa a 0 immediatament, sense esperar el rellotge i amb prioritat. Serveixen per portar el circuit a un estat inicial conegut.

16. 16. Quants estats diferents pot emmagatzemar un conjunt de $n$ biestables?

    $2^n$ estats. Per exemple, 4 biestables en tenen 16.

17. 17. Quants biestables calen, com a mínim, per a un comptador de $N$ estats?

    El nombre $n$ més petit que compleix $2^n \geq N$. Per comptar de 0 a 9 (10 estats) en calen 4, i en sobren 6 estats.

18. 18. Què és un registre?

    Un conjunt de biestables amb rellotge comú que guarden una dada de diversos bits alhora, un bit per biestable.

19. 19. Què és un registre de desplaçament?

    Biestables D en cadena: a cada flanc, cada bit passa al biestable següent i el primer carrega el bit d'entrada. Serveix per convertir dades de sèrie a paral·lel.

20. 20. Què és el mòdul d'un comptador?

    El nombre d'estats diferents que recorre abans de repetir la seqüència. Un comptador binari de 3 bits que va de 000 a 111 és de mòdul 8.

21. 21. Quina diferència hi ha entre un comptador síncron i un d'asíncron (ripple)?

    Al síncron tots els biestables reben el mateix rellotge i canvien alhora. A l'asíncron cada biestable rep com a rellotge la sortida de l'anterior, i els canvis es propaguen un darrere l'altre.

22. 22. Quins inconvenients té un comptador asíncron?

    Els retards s'acumulen: passa per estats intermedis incorrectes i, com més bits té, més triga a estabilitzar-se i més baixa és la freqüència màxima de rellotge.

23. 23. Què és un cronograma?

    La representació dels senyals d'un circuit (rellotge, entrades, sortides) dibuixats l'un sota l'altre, amb el temps en horitzontal.

24. 24. Quina diferència hi ha entre una màquina d'estats de Moore i una de Mealy?

    A Moore la sortida depèn només de l'estat. A Mealy depèn de l'estat i de l'entrada actual.

25. 25. Per què no es connecta un polsador mecànic directament a un comptador?

    El contacte rebota i fa diversos polsos per una sola pulsació, i el comptador els comptaria tots. Un latch SR antirrebots, amb un commutador de dues posicions, deixa un sol canvi.

26. 26. Comptador en anell i comptador Johnson de $n$ biestables: quants estats té cadascun?

    L'anell, $n$ estats (circula un sol 1). El Johnson, que realimenta la sortida negada, $2n$ estats amb els mateixos biestables.