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UNIP – UNIVERSIDADE PAULISTA Avelino de Oliveira Siqueira- C264385 Luiz Fernando da Silveira-C26DG15 Mareliza da Costa Mena-C100DA8 Willian Domingues Souza-C27AAH0 ANALISE DE FLIP-FLOP (CIRCUITOS BIESTAVEIS) Ciência da Computação Apresentado à Universidade Paulista – UNIP. Professor (a): Rudnei Barbosa SOROCABA/SP 2015 2 Sumário 1.0 Flip-Flop (Principio de Funcionamento) ..........................................3 2.0 JK (Master/Slave) com clock (Principio de Funcionamento) ............4 2.1 Diagrama Lógico.....................................................................5 2.2 Equação Lógica......................................................................5 2.3 Tabela Verdade......................................................................6 3.0 Tipo D (Principio de Funcionamento) ..............................................7 3.1 Diagrama Lógico ....................................................................7 3.2 Equação Lógica......................................................................8 3.3 Tabela Verdade......................................................................8 4.0 Conclusão........................................................................................9 5.0 Bibliografia.....................................................................................10 3 Flip-Flop (Principio de Funcionamento) O tipo mais comum de circuitos sequenciais é síncrono. Estes adotam sinais que afetam os elementos de armazenamento somente em instantes de tempo. A sincronização é realizada com um equipamento chamado de Tempo gerador de pulso de clock, que produz um movimento periódico de pulsos de clock. Os elementos de armazenamento são afetados apenas com a chegada do impulso de sincronização. Circuitos sequenciais síncronos raramente tem problemas de instabilidade e seu período é facilmente dividido em etapas curtas e independentes. Os elementos de armazenamento utilizados nos circuitos sequenciais clock são chamados flip-flops. Um flip-flop é uma célula binária pode armazenar um bit de informação. Possui duas saídas, para um valor normal e para o valor complementar do bit armazenado. Um flip-flop mantém um estado binário até que seja gerido por um pulso de clock para alterar o estado. Trata-se do bloco primário utilizado na construção de unidades de armazenamento de dados em dispositivos eletrônicos, sendo o componente principal da memória mais rápida encontrada em aparelhos computacionais: os registradores. Neste trabalho serão apresentados dois tipos de Flip-Flop, o JK (Master/Slave) com clock e o Flip-Flop Tipo D. 4 JK (Master/Slave) com clock O Flip-Flop JK (Master/Slave) com clock é formado por 2 flip-flops RS Síncronos ligados em cascata com um inversor entre a entrada de clock do primeiro (master/mestre) e a entrada de clock do segundo (slave/escravo), além de uma realimentação que vem das saídas Q e Q às portas lógicas de entrada. As saídas Q e Q complementam-se também apenas uma vez, permanecendo estáveis até que um novo pulso de clock completo (subida e descida) seja aplicado à entrada CK. Para J = K = 1, tem-se: Quando CK = 1, o flip-flop master está habilitado e, então X e Y complementam- se, mas esta mudança não altera as saídas Q e Q, pois o flip-flop slave encontra- se desabilitado (CK = 0). Portanto, não havendo mudança em Q e Q, que estão realimentadas às entradas do circuito, X e Y não se alteram mais. Quando CK = 0, o flip-flop slave está habilitado (CK = 1) provocando uma mudança nas saídas Q e Q, não alterando novamente X e Y para realimentação, pois, agora é o flip-flop master que se encontra desabilitado. Isto significa que, para J = 1 e K = 1, na subida do pulso de clock, X e Y complementam-se apenas uma vez e, na descida do pulso de clock, as saídas Q e Q complementam-se também apenas uma vez, permanecendo estáveis até que um novo pulso de clock completo (subida e descida) seja aplicado à entrada CK; O problema da oscilação é resolvido e, outra característica interessante que é o fato das saídas se atualizarem somente na descida do pulso de clock, chamado de sensível à borda de descida ou transição negativa. 5 Diagrama Lógico Equação Lógica 6 Tabela Verdade 7 Tipo D O Flip-Flop tipo “D” de Dado Digital é o segundo tipo de Flip-Flop mais importante, aquele tem maior aplicação é o tipo de Flip-Flop JK pois executa todas as funções, já o Flip-Flop tipo D executa somente duas funções: SET e RESET Como J = K Se D = 0, então J = 0 e K = 1 (reset ativado), as saídas futuras do flip-flop serão Qf = 0 e Qf = 1; Se D = 1, então J = 1 e K = 0 (set ativado), as saídas futuras do flip-flop serão Qf = 1 e Qf = 0 Após o pulso de clock, o flip-flop apenas armazenará o valor da entrada D, sendo por isto chamado de latch (memória). Um detalhe interessante neste tipo de flip-flop é que a saída será um espelho da entrada, haverá na saída tantos pulsos altos quanto forem apresentados na entrada, somente que a largura dos pulsos poderá estar alterada! Diagrama Lógico 8 Equação Lógica Tabela Verdade 9 Conclusão Flip-Flop tipo D e Flip-Flop tipo JK são circuitos digitais pulsados capazes de servir como uma memória de um bit, porem existe uma grande diferença entre o uso de um Flip-Flop em relação a outro. O Flip-Flop tipo JK é considerado um dos mais importantes por ser o que executa mais funções. Ele resolve a indefinição de ligado e desligado ao mesmo tempo do Flip-Flop tipo RS, ele também aprimora o funcionamento do Flip-Flop tipo RS, pois interpreta a condição S=R=1 como um comando de inversão. Já o Flip-Flop tipo D executa somente duas funções: SET e RESET, ou seja, travado e destravado, outro ponto importante que podemos citar neste contexto é que a saída deste tipo de Flip-Flop é igual ao valor de entrada, também pode ser interpretado como uma linha de atraso primitiva, pois a informação é alocada na saída um ciclo depois de ela ter chegado à entrada. É praticamente impossível comparar os dois tipos de Flip-Flop, pois seus funcionamentos são completamente diferentes, o uso do tipo JK permite a execução de várias funções resultando numa qualidade de processamento superior ao tipo D que processa mais lentamente por ser limitado em somente duas funções, porem o uso de tipo D reduz a chance de algum erro de processamento por sua lógica ser menos complexa que a lógica do tipo JK. 10 Bibliografia http://www.corradi.junior.nom.br/rev_flip_flop.pdf http://www.cburch.com/logisim/docs/2.7/pt/html/libs/mem/flipflops.html http://www.newtoncbraga.com.br/index.php/eletronica-digital/96-licao-7-os-flip-flops- e-funcoes-logicas-em-circuitos-integradoshttp://escolaindustrial.com.br/escolaindustrial.com.br/Apostilas/M-1113a-1100-Aluno- Por.pdf http://www.ebah.com.br/content/ABAAAfWaMAJ/rev-flip-flop
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