Flip Flops, Notas de estudo de Engenharia Elétrica

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Flip-Flops

Flip-Flops

Introdução

Tipos

Circuitos Integrados

Flip-Flops

Introdução

• Um Flip-flop é uma célula de memória, accionada por um dos flancos do relógio.- Em geral, os flip-flops aparecem com duas entradas independentes do sinal de relógio,chamadas assíncronas ou forçadas:
  • para se poder limpar a saída Q que toma um valor aleatório, quando a célula é activada, existe

uma entrada Clear e

• para colocar a saída a 1, existe uma entrada Preset. As saídas só são alteradas quando o Clock

muda de estado (disparo por flanco ou

edge-triggered

).

• Ao contrário dos latches, as entradas podem mudar ao longo do tempo, mesmo emsimultâneo, sem que as saídas mudem: elas só podem mudar no flanco de disparo.- O flanco de disparo pode ser ascendente (quando o Clock passa de 0 a 1, oudescendente (de 1 a 0)

Flip-Flops

Exemplo de Aplicação

Para

armazenar

vários

bits,

pode

ser

utilizado um Registo (conjunto de flip-flopsem número igual ao de bits

a armazenar).

O^

número

presente

nas

entradas

quando se dá o flanco activo do clock ficano Registo, até novo flanco, mesmo depoisde as entradas mudarem:

Flip-Flops

Circuito Integrado 7474

-^

O circuito integrado 7474 tem 2

flip-flops

D Edge Triggered:

Flip-Flops

Flip-Flop JK

Master Slave

Constituído por 2 latches SR, em cascata e por um circuito combinatório à

entrada.

Devido às portas AND, o estado da entrada J só chega a S

, quando Q = Q 1

= 0 e K só 2

chega a R

quando Q = 1; 1

Por outro lado, os sinais de entrada só afectam as saídas do primeiro SR (Master), durante o nível 1 do sinal de relógio;

Durante o nível 0 seguinte, a segunda célula (Slave) é afectada pelas respectivas entradas S

e R 2

Flip-Flops

Funcionamento

No resumo de baixo, onde estão assinaladosos^

momentos

dos

flancos

descendentes,

vemos

que

as

saídas

só

mudam

nestes

instantes. Assim,

Em 2, J=1 e K=0, Set;Em 4, J=0 e K=1, Reset;Em 6, J=K=1, as saídas trocam de estado;Em 7, J=0 e K=1, Reset;Em 10, J=1 e K=0, Set;Em 13, apesar de J=K=0, Q passa a 0, porcausa do impulso em K, quando o clockestava a 1;Em 14, com J=K=0, as saídas mantêm osseus estados. Devido

ao

que

aconteceu

em

13,

podemos

concluir que as entradas J e K não podemmudar, enquanto o relógio está a 1, alturaem

que

o

flip-flop

está

em

condições

de

receber informação.

Flip-Flops

Flip-Flop JK

Edge Triggered

Constituído por um flip-flop D e por um circuito combinatório à entrada.

Devido às portas AND, o estado da entrada J só chega a D, quando Q = 0 e

~K só chega, quando Q = 1.

Antes

do

flanco

positivo

de

Clk,

(zonas

assinaladas),

as

entradas

são

lidas

e

quando

o

flanco surge, as saídas são afectadas:

Flip-Flops

Exemplo de Aplicação

O circuito seguinte pode ter duas utilizações:

• Como contador, como é mostrado ou-^

Como

divisor

de

frequência:

se

a

frequência

do

Clock

for

de

kHz,

a

frequência de Q

é de 2 kHz, a de Q 0

, de 1 kHz e a de Q 1

, de 500 Hz. 2

Flip-Flops

Ligando um flip-flop JK da seguinte forma, obtém-se um flip-flop T (Toggle) que se caracteriza por:

Muda de estado, nos flancos positivos do relógio, sempre que T=1;Com T=0, as saídas mantêm-se:

Flip-Flop T