5 1 - Flip-Flops e Dispositivos Correlatos

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Flip-Flops e Dispositivos Correlatos
Prof. Wagner L. A. Oliveira
Material adaptado de Acbal Achy e PC Farias
Circuitos combinacionais são aqueles em que os estados lógicos de saída dependem unicamente dos estados lógicos de entrada, no instante de tempo considerado
Tais circuitos não possuem memória
Introdução
Circuitos sequenciais são aqueles em que os estados lógicos de saída dependem não somente dos estados lógicos da entrada, no instante de tempo considerado, mas também de estados internos em instantes de tempo anteriores
Tais circuitos possuem memória
Introdução
Circuitos sequenciais utilizam dois tipos básicos de elementos de memória:
Latches
Flip-Flops
Introdução
Latch ou multivibrador biestável é um circuito digital capaz de servir como uma memória de um bit
Pode ser construído com duas portas NAND ou duas portas NOR
Latches
Set e reset começa com 1 e 1
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Latch com portas NAND
Latch com portas NAND
Exemplo
Aplicação
Latch com portas NOR
Set e reset começa com zero
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Pulsos Digitais
Borda de subida
Borda de descida
Borda de subida
Borda de descida
Pulsos Digitais
Sistemas digitais podem operar tanto no modo síncrono como no modo assíncrono
Nos síncronos, o que dita o passo de mudança é o sinal de clock
As transições podem ser por borda de subida
Ou por borda de descida
Flip-Flops são circuitos baseados em latches, sensíveis a uma borda de sinal de clock
Sinais de Clock e Flip-Flops
Trabalham com detecção de borda (subida ou descida) do sinal de clock
Flip-Flops Tipo S-C
Flip-Flops Tipo S-C
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Detector de Borda
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Flip-Flops Tipo S-C
Neste Flip-Flop, a condição J=K=1 não resulta em ambiguidade
Neste caso, a saída irá mudar para o estado lógico oposto na transição positiva de clock
Denominado Modo de Comutação (toggle mode)
Flip-Flop Tipo J-K
Circuito Flip-Flop Tipo J-K
Trata-se de um FF com apenas uma entrada de controle
Quando uma transição no clock ocorre, o valor da entrada D é levado à saída Q
Flip-Flop Tipo D
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Flip-Flop Tipo D
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Possui uma arquitetura muito parecida com o FF tipo D, porém não apresenta o detector de borda
Habilitando o latch, o sinal da entrada é levado à saída de forma transparente
Latch Tipo D (Latch Transparente)
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Latch Tipo D
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São usadas para colocar o FF em estado 0 ou 1 em qualquer instante, independente da condição dos outros sinais de entrada
Entradas Assíncronas
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O barrado indica que o estado zero ativa a porta lógica
Entradas Assíncronas
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Atrasos de Propagação
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Na figura, considere o instante em que Q1 = 1 e Q2 = 0
Na borda negativa do clock, Q1 comutará para o estado BAIXO após o tempo de propagação tPHL
Na mesma borda negativa do clock, Q2 comutará de modo confiável para o estado ALTO, desde que tPHL de Q1 seja maior que o tempo de hold tH
Atrasos de Propagação
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Exemplo 1
Para o FF RS abaixo, identifique as entradas R e S e desenhe as formas de onda nas saídas, em função dos sinais aplicados
A = R; B = S
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Exemplo 2
Para o FF da figura abaixo, desenhe as formas de onda nas saídas, em função dos sinais aplicados
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Exemplo 3
Para o FF da figura abaixo, desenhe as formas de onda nas saídas, em função dos sinais aplicados
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Exemplo 4
Para o FF da figura abaixo, desenhe as formas de onda nas saídas Q0 e Q1, em função dos sinais aplicados
Para saber mais
Sistemas digitais: princípios e aplicações
	Ronald J. Tocci, Neal S. Widmer, Gregory L. Moss 
	2011