Cómo conectar una puerta AND con un registro de desplazamiento

Soy nuevo en el uso de flip-flops y en convertirlos en registros de desplazamiento, pero lo que estoy tratando de hacer es activar una puerta AND lógica basada en la entrada de dos flip-flops. El escenario es: primero, se enciende la luz de una habitación, luego se apaga una luz de la habitación y luego se enciende una puerta AND. Entonces, lo que estoy haciendo es tratar de construir un registro de desplazamiento para reconocer esta secuencia de eventos. Cuando convierto la entrada D del primer flip-flop en ALTO, la salida Q de este se alimenta a la entrada D del siguiente flip-flop. Cuando el primer flip-flop pasa a BAJO, su salida Q (invertida) es ALTA para la compuerta AND. Entonces ahora ambas entradas a la compuerta AND son ALTAS. Entonces, según mis cálculos, es como un "1" seguido de un "0" alimentado a través del registro de desplazamiento. Esto debería encender la puerta.

Sin embargo, los resultados que obtengo son que, al seguir estos pasos, la compuerta AND se enciende, pero es solo por un parpadeo. Hubiera pensado que se encendería durante los tres segundos de la señal del reloj (los flip-flops se activan en el borde positivo).

¿Es que las chanclas no pueden usar una onda sinusoidal analógica para su reloj? ¿O es otra cosa? Podría estar equivocado, pero mirando mi voltímetro, parece que ambos flip-flops se configuran en ALTO simultáneamente, en lugar de que el segundo espere que llegue el siguiente borde positivo después del primero. Eso explicaría por qué la puerta AND solo permanece abierta durante un parpadeo. ¿Los bits se están moviendo a través del registro demasiado rápido?

Espero haber explicado claramente el problema. Si no, intentaré aclararlo.

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Respuestas (2)

Puede que haya habido un cable en el lugar equivocado o algo así. Lo hice repartir en tres tableros. Dibujé todo en un esquema, luego saqué todos los cables y comencé de nuevo, siguiendo el esquema. ¡Entonces las cosas funcionaron! Aquí está el esquema que usé. El LED solo se enciende una vez que la entrada D al primer flip-flop ha pasado a ALTO y luego a BAJO, que es como debería funcionar.

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En su figura, ha invertido conjuntos y restablecimientos, lo que significa que en el esquema actual configura y restablece los flip-flops simultáneamente.

Ahora, dado que es solo un problema de dibujo, mi mejor apuesta sería el problema del reloj. O bien, tiene un tiempo de subida prolongado y/o tiene diferentes voltajes de umbral para los dos flip-flops, lo que hace que "relojen" en diferentes instancias de tiempo. Para este último, sugeriría cambiar los lugares de las chanclas y puede funcionar. Para el primero (y el último), simplemente conecte un comparador o un amplificador operacional para afinar los bordes.

Cuando conecto un voltímetro al temporizador 555, tiene un tiempo de subida de aproximadamente 3 segundos hasta ALTO y luego un tiempo de descenso correspondiente hasta BAJO. ¿Es eso lo que quieres decir con un tiempo de subida largo? No entiendo la parte sobre conjuntos/reinicios invertidos. Tengo Q (inversa) alimentando la compuerta AND de modo que cuando el primer flip-flop pasa a nivel BAJO, activará la entrada de la compuerta, mientras que el segundo flip-flop debería tener el bit de ENCENDIDO desplazado hacia él en ese momento, y también tiene su entrada de puerta en ON. ¿Es eso correcto?
Las entradas Set y Reset (o Clear) están activas-bajas. El esquema los muestra atados a tierra (bajos), por lo que los flip-flops intentan configurarse y desactivarse simultáneamente; esta es una condición indefinida. Debe conectar las entradas Set y Clear al suministro positivo para permitir que los flip-flops funcionen correctamente.
De acuerdo, extraño, después de probar algunas cosas diferentes, incluida la idea del comparador y también vincular los SET y RESET a un nivel alto, y luego volver a poner todo como estaba, comenzó a funcionar. ¡No sé por qué todavía! Tengo muchos cables y tendré que mapearlos. ¡Gracias por la ayuda! Si averiguo qué salió bien, lo publicaré aquí o marcaré esta respuesta como ganadora.
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