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Circuitos Flip-Flops Integrados, Sincrono e Assincrono, Crescente e Decrescente
Tipologia: Notas de estudo
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Em eletrônica e circuitos digitais, o flip-flop ou multivibrador biestável é um circuito digital pulsado capaz de servir como uma memória de um bit. Um flip-flop tipicamente inclui zero, um ou dois sinais de entrada, um sinal de clock, e um sinal de saída, apesar de muitos flip-flops comerciais proverem adicionalmente o complemento do sinal de saída. Alguns flip-flops também incluem um sinal da entrada clear , que limpa a saída atual. Como os flip-flops são implementados na forma de circuitos integrados, eles também necessitam de conexões dealimentação. A pulsação ou mudança no sinal do clock faz com que o flip-flop mude ou retenha seu sinal de saída, baseado nos valores dos sinais de entrada e na equação carecterística do flip-flop.
De forma geral podemos representar o flip-flop como um bloco onde temos 2 saídas: Q e Q' (Q linha), entrada para as variáveis e uma entrada de controle (Clock). A saída Q será a principal do bloco. Este dispositivo possui basicamente dois estados de saída. Para o flip-flop assumir um destes estados é necessário que haja uma combinação das variáveis e do pulso de controle (Clock). Após este pulso, o flip- flop permanecerá neste estado até a chegada de um novo pulso de clock e, então, de acordo com as variáveis de entrada, mudará ou não de estado. Quatro tipos de flip-flops possuem aplicações comuns em sistemas de clock sequencial: estes são chamados o flip-flop T ("toggle"), o flip-flop S-R ("set-reset"), o flip-flop J-K e o flip-flop D ("delay").O comportamento de um flip-flop é descrito por sua equação característica, que prevê a "próxima" (após o próximo pulso de clock) saída, Qnext , em termos dos sinais de entrada e/ou da saída atual, Q.
O primeiro flip-flop eletrônico foi inventado em 1919 por William Eccles e F. W. Jordan (Radio Review Dez 1919 páginas 143 em diante). Ele foi inicialmente chamado de circuito de disparo Eccles-Jordan. O nome flip-flop posterior descreve o som que é produzido em um alto-falanteconectado a uma saída de um amplificador durante o processo de chaveamento do circuito.
Podem ser encontrados circuitos integrados (CIs) com um ou dois flip-flop na mesma pastilha. Como exemplo temos o 7473 com um Flip-Flop J-K Master-Slave Dual, na série 7400.
São também conhecidos como contadores UP/DOWN. Neste circuito temos um multiplex entre os blocos, que está ligado a um barramento de controle, que irá determinar se a contagem será crescente (o nível do barramento for 1) ou decrescente (nível do barramento for 0).
Contadores síncronos
Nesses contadores o clock entra em todos os flip-flops simultaneamente. Para que haja mudanças de estado, deve-se então estudar o comportamento das entradas J e K dos vários flip-flops, para que se tenha nas saídas as sequências desejadas. Para isso, deve-se escrever a tabela verdade das entradas J e K dos flip-flops para que esses assumam os estados seguintes. O contador síncrono é o mais completo contador, ele tem condições de gerar qualquer tipo de seqüência binária, ou seja, é um gerador de palavras e consequentemente de códigos binários.
Contadores assíncronos
Nesse tipo de contador, o pulso de clock é aplicado apenas no primeiro bloco flip-flop, enquanto para os demais blocos, a saída do bloco anterior é que vai servir como clock. Os principais tipos de contadores assíncronos são:
Série - Paralelo
Paralelo - Série
Memórias
Memória são todos os dispositivos que permitem guardar dados, temporariamente ou permanentemente.