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Prof. Dilmar Malheiros Meira Curso de Engenharia de Controle e Automação Flip-flops e suas aplicações Curso de Engenharia Eletrônica e de Telecomunicação Sistemas Digitais Prof. Dilmar M. Meira 2 Flip-flops Sistemas Digitais Prof. Dilmar M. Meira 3 Flip-flops SC (ou SR) Sistemas Digitais Prof. Dilmar M. Meira 4 Flip-flops SC disparados na transição negativa Sistemas Digitais Prof. Dilmar M. Meira 5 Flip-flops SC Sistemas Digitais Prof. Dilmar M. Meira 6 Detector de borda (Conceito) Detector de borda positiva Detector de borda negativa Sistemas Digitais Prof. Dilmar M. Meira 7 Flip-flops JK Jack Kilby - Inventor do Circuito Integrado Sistemas Digitais Prof. Dilmar M. Meira 8 Flip-flops tipo D (“Data”) D CLK Q 0 ↑ 0 1 ↑ 1 Sistemas Digitais Prof. Dilmar M. Meira 9 Flip-flops tipo T (Toggle) K Q J Q CLK Q T Q CLK 0 Q0QT CLK Q 0 ↑ 1 ↑ Sistemas Digitais Prof. Dilmar M. Meira 10 Entradas assíncronas Q T Q CLK PR CL PR – Preset – Faz saída ir para 1 CL – Clear – Faz saída ir para 0 Podem estar presentes em qualquer tipo de flip-flop. Sistemas Digitais Prof. Dilmar M. Meira 11 Divisor de freqüência por dois, usando flip-flop tipo D Sistemas Digitais Prof. Dilmar M. Meira 12 Parâmetros importantes dos Flip-flops Sistemas Digitais Prof. Dilmar M. Meira 13 Exemplo de aplicação dos flip-flops: Gerador de Pulso Pulso D Botão Sistemas Digitais Prof. Dilmar M. Meira 14 Gerador de Pulso Sistemas Digitais Prof. Dilmar M. Meira 15 Armazenando um conjunto de bits Clock D D D D Entrada de dados Q Q Q Q D3 Q3 D2 Q2 Q1 Q0 D1 D0 Dados armazenados Sistemas Digitais Prof. Dilmar M. Meira 16 Transferência de dados síncrona Sistemas Digitais Prof. Dilmar M. Meira 17 Transferência de dados assíncrona Sistemas Digitais Prof. Dilmar M. Meira 18 Transferência paralela Sistemas Digitais Prof. Dilmar M. Meira 19 Latches versus flip-flops Qlatch: Saída de um latch D com Enable ativo no nível alto. Qflip-flop: Saída de um flip-flop D disparado por borda negativa. CK/E D QFF QL 225022202190216021302100207020402010198019501920189018601830 Clock/Enable D Q Flip-flop Q Latch Sistemas Digitais Prof. Dilmar M. Meira 20 Construindo um FF JK a partir de um FF D Q Qa J K CLK Circuito Combinacional D Q J Q K D Q Sistemas Digitais Prof. Dilmar M. Meira 21 Construindo um FF JK a partir de um FF D Qa J K S (Qfut) 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 1 0 1 1 1 1 0 00 01 11 10 0 1 1 1 1 1 Qa J K JQKQS aa Sistemas Digitais Prof. Dilmar M. Meira 22 Construindo um FF JK a partir de um FF D J D Q K CLK Q Sistemas Digitais Prof. Dilmar M. Meira 23 Construindo um FF T a partir de um FF D D CP Q _ Q Q Q’ Qa T CLK D CP Q _ Q Circuito Combinacional D CP Q _ Q T S Sistemas Digitais Prof. Dilmar M. Meira 24 Qa T S (Qfut) 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 0 TQS a Construindo um FF T a partir de um FF D T CLK Q Q D Q Sistemas Digitais Prof. Dilmar M. Meira 25 Construindo um FF D a partir de um FF T D CP Q _ Q Q Q’ Qa D CLK D CP Q _ Q Circuito Combinacional D CP Q _ Q T S T Sistemas Digitais Prof. Dilmar M. Meira 26 Qa D S (Qfut) 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 0 DQS a Construindo um FF D a partir de um FF T D CLK Q Q T Q Sistemas Digitais Prof. Dilmar M. Meira 27 Construindo um FF JK a partir de um FF T Q Qa J K CLK Circuito Combinacional T Q J Q K T Q Sistemas Digitais Prof. Dilmar M. Meira 28 Construindo um FF JK a partir de um FF T Qa J K S (Troca?) 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 00 01 11 10 0 1 1 1 1 1 Qa J K JQKQS aa Sistemas Digitais Prof. Dilmar M. Meira 29 Construindo um FF JK a partir de um FF T J T Q K CLK Q Sistemas Digitais Prof. Dilmar M. Meira 30 Análise de circuitos com flip-flops: um exemplo R CLK S J CP K R Q _ Q S J CP K R Q _ Q +V +V +V +V QA QBObjetivo: desenhar as formas de onda de QA e QB. Vcc 11 BA ABBA KK QJQJ Vcc Vcc Vcc Clock QA QB Reset Sistemas Digitais Prof. Dilmar M. Meira 31 Análise de circuitos com flip-flops: um exemplo Objetivo: desenhar as formas de onda de Qa e Qb. R CLK QA QB 268026502620259025602530250024702440241023802350232022902260 Sistemas Digitais Prof. Dilmar M. Meira 32 Análise de circuitos com flip-flops: um exemplo 11 BA ABBA KK QJQJ Reset Estado atual Sinais de excitação dos flip-flops Estado futuro R Qa Qb Ja Ka Jb Kb Qa’ Qb’ 0 x x x 1 x 1 0 0 1 0 0 1 1 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 0 0 00 10 01 11 R=0 Diagrama de transições de estados Sistemas Digitais Prof. Dilmar M. Meira 33 Análise de circuitos com flip-flops: um exemplo Formas de onda de Qa e Qb. R CLK QA QB 268026502620259025602530250024702440241023802350232022902260 00 10 01 00 10 00 10 01 00 01 10 Sistemas Digitais Prof. Dilmar M. Meira 34 Registradores paralelos síncronos versus assíncronos 1D E 1Q 1Q 3D E 3Q 3Q 2D E 2Q 2Q 0D E 0Q 0Q 3D CP 3Q 3Q 2D CP 2Q 2Q 0D CP 0Q 0Q 1D CP 1Q 1Q S R Q P H G F E
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