Aula 18 e 19 Flip flops - Prof Dilmar

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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 
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2 
Flip-flops 
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3 
Flip-flops SC (ou SR) 
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4 
Flip-flops SC disparados na 
transição negativa 
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5 
Flip-flops SC 
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6 
Detector de borda 
(Conceito) 
Detector de borda positiva Detector de borda negativa 
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7 
Flip-flops JK 
Jack Kilby - Inventor 
do Circuito Integrado 
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8 
Flip-flops tipo D (“Data”) 
D CLK Q 
0 ↑ 0 
1 ↑ 1 
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9 
Flip-flops tipo T (Toggle) 
K Q
J
Q
CLK
Q
T Q
CLK
0
Q0QT CLK Q 
0 ↑ 
1 ↑ 
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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. 
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11 
Divisor de freqüência por 
dois, usando flip-flop tipo D 
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12 
Parâmetros importantes 
dos Flip-flops 
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13 
Exemplo de aplicação dos flip-flops: 
Gerador de Pulso 
Pulso D Botão 
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14 
Gerador de Pulso 
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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 
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16 
Transferência de dados síncrona 
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17 
Transferência de dados assíncrona 
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18 
Transferência paralela 
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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 
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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 
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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 
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22 
Construindo um FF JK a partir de um FF D 
J 
D Q 
K 
CLK 
Q 
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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 
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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
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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 
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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
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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 
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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 
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29 
Construindo um FF JK a partir de um FF T 
J 
T Q 
K 
CLK 
Q 
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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 
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Análise de circuitos com flip-flops: um exemplo 
Objetivo: desenhar as formas de onda de Qa e Qb. 
R
CLK
QA
QB
268026502620259025602530250024702440241023802350232022902260
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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 
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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 
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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