aula 9

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CIRCUITOS DIGITAIS
Aula 09: Flip-flops
AULA 09: FLIP-FLOPS
Circuitos digitais
AULA 09: FLIP-FLOPS
Banco de dados para jogos
Introdução;
Latch ou flip-flop com portas NAND;
Latch ou flip-flop com portas NOR;
Flip-flop S-C com clock;
Circuito interno de um flip-flop disparado por borda;
Flip-flop J-K com clock;
Circuito interno de um flip-flop J-K disparado por borda;
Flip-flop D com clock;
Flip-flop tipo D a partir de um flip-flop J-K;
Flip-flop tipo D – transferência de dados em paralelo.
Temas
AULA 09: FLIP-FLOPS
Circuitos digitais
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Banco de dados para jogos
Introdução
Os circuitos estados até o momento chamados de circuitos combinacionais, pois os níveis lógicos são de saída dependem apenas dos níveis lógicos de entrada, ambos para o mesmo instante de tempo.
Qualquer condição de entrada anterior não tem nenhum efeito nas saídas atuais, pois um circuito combinacional não possui memória.
A maioria dos circuitos digitais, possui circuitos combinacionais e elementos de memória.
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Introdução
Um dos elementos de memória mais importantes é o flip-flop, que é implementado a partir de portas lógicas. Estas são organizadas de forma a permitir o armazenamento de informação.
Os estados de saída de um flip-flop são dois: SET ou RESET (CLEAR).
Para a condição de SET, temos: Q = 1 e Q’ = 0.
Para a condição de RESET ou CLEAR, temos: Q = 0 e Q’ = 1.
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Latch ou flip-flop com portas NAND
Podemos construir um flip-flop a partir de duas portas NAND, conforme mostra a figura a seguir:
Vejamos como SETAR e RESETAR o flip-flop.
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Banco de dados para jogos
Latch ou flip-flop com portas NAND
Vejamos como SETAR o flip-flop:
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Circuitos digitais
AULA 09: FLIP-FLOPS
Banco de dados para jogos
Latch ou flip-flop com portas NAND
Vejamos como RESETAR o flip-flop:
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Circuitos digitais
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Banco de dados para jogos
Latch ou flip-flop com portas NAND
Vejamos como RESETAR e SETAR ao mesmo tempo:
Esta condição é inválida, já que as saídas se complementam.
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Latch ou flip-flop com portas NAND
Vejamos as transições na tabela a seguir:
Vejamos o circuito FLIP-FLOP NAND e NOR no software CIRCUIT MAKER.
	SET	RESET	SAÍDA
	0	0	INVÁLIDA
	0	1	Q=1, Q’=0
	1	0	Q’=1, Q=0
	1	1	NÃO MUDA
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Latch ou flip-flop com portas NAND
Representação alternativa
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Banco de dados para jogos
Latch ou flip-flop com portas NAND
Representação alternativa
FF
S
R
Q
Q’
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Banco de dados para jogos
Latch ou flip-flop com portas NAND
Exercício
Determine a forma de onda para a saída Q de acordo com as entradas SET e CLEAR mostradas a seguir:
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Latch ou flip-flop com portas NOR
Vejamos as condições de SET e RESET com as portas NOR:
	SET	RESET	SAÍDA
	0	0	NÃO MUDA
	0	1	Q’=1, Q=0
	1	0	Q=1, Q’=0
	1	1	INVÁLIDA
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Flip-flop S-C com clock
	ENTRADAS			SAÍDA
	S	C	CLOCK	Q
	0	0		NÃO MUDA
	1	0		1
	0	1		0
	1	1		INVÁLIDA
Este flip-flop entra em condição de funcionamento apenas quando recebe um pulso positivo na entrada CLOCK.
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Flip-flop S-C com clock
Vejamos e analisemos as formas de onda a seguir:
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Flip-flop S-C com clock
Este flip-flop entra em condição de funcionamento apenas quando recebe um pulso negativo na entrada CLOCK.
	ENTRADAS			SAÍDA
	S	C	CLOCK	Q
	0	0		NÃO MUDA
	1	0		1
	0	1		0
	1	1		INVÁLIDA
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Circuito interno de um flip-flop disparado por borda
Analisemos para: S=1 e C=0  Teremos Q=1
Para S=0 e C=1  Teremos Q=0
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Flip-flop J-K com clock
Este flip-flop não apresenta entrada inválida quando ambas as entradas estão em nível alto. Nesse caso, a saída Q’ comuta de estado.
	ENTRADAS			SAÍDA
	J	K	CLOCK	Q
	0	0		NÃO MUDA
	1	0		1
	0	1		0
	1	1		Q’ COMUTA
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Flip-flop J-K com clock
Vejamos as formas de onda a seguir:
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Flip-flop J-K com clock
Para o clock na borda negativa, temos:
	ENTRADAS			SAÍDA
	S	C	CLOCK	Q
	0	0		NÃO MUDA
	1	0		1
	0	1		0
	1	1		Q’ COMUTA
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Circuito interno de um flip-flop disparado por borda
Analisemos para: J=K=1
Q=0 e Q’=1 (Antes do pulso de clock)
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Flip-flop D com clock
Este flip-flop apresenta apenas uma entrada, ao contrário dos flip-flops anteriores.
Vejamos a representação a seguir:
	D	CLK	Q
	0		0
	1		1
Vejamos o arquivo FLIP-FLOP tipo D no CIRCUIT MAKER.
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Flip-flop D com clock
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Banco de dados para jogos
Flip-flop D com clock
Vejamos as formas de onda a seguir:
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Banco de dados para jogos
Flip-flop tipo D a partir de um flip-flop J-K
Vejamos o arquivo FLIP-FLOP tipo D no CIRCUIT MAKER.
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Banco de dados para jogos
Flip-flop tipo D – transferência de dados em paralelo
Vejamos o arquivo FLIP-FLOP tipo D no CIRCUIT MAKER.
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Banco de dados para jogos
VAMOS AOS PRÓXIMOS PASSOS?
Circuito interno de um flip-flop D disparado por borda;
Entradas assíncronas;
Aplicações com flip-flop – armazenamento e transferência de dados;
Aplicações com flip-flop – transferência paralela de dados;
Aplicações com flip-flop – transferência serial de dados;
Aplicações com flip-flop – transferência entre registradores;
Aplicações com flip-flop – divisão de frequência de contagem;
Flip-flop mestre-escravo;
Flip-flop em circuitos integrados.
AVANCE PARA FINALIZAR A APRESENTAÇÃO.
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