Flip-flop JK, T, D

(1)

Sistemas Eletrônicos

Digitais

(SELDI)

(2)

Referências

• Livro Eletrônica Digital – Editora SENAI

(3)

Objetivos

• Flip-flop JK

• Flip-flop JK Mestre Escravo • Flip-flop T

• Flip-flop D

• Entradas PR e CLR • Exemplos

(4)

Flip-flop JK

(5)

Flip-flop JK

Circuito completo Tabela verdade

J K Qa Qf

0 0 0 0

0 0 1 1

0 1 0 0

0 1 1 0

1 0 0 1

1 0 1 1

1 1 0 1

(6)

Flip-flop JK

Tabela verdade resumida

J K Q

0 0 Qa

0 1 0

1 0 1

1 1 _Qa

(7)

Flip-flop JK

O flip-flop JK apresenta uma característica indesejável. Com o clock está ativo o circuito funciona como um circuito combinacional, pois há passagem das entradas J, K e da realimentação. Assim, com qualquer mudança nas entradas J e K, o circuito apresenta uma nova saída, podendo alterar seu estado tantas vezes quantas alterarem os estados das entradas J e K.

(8)

Flip-flop JK Mestre Escravo

Note que os CLK são invertidos nos blocos. Isso porque, quando o CLK=1 no

mestre, no circuito escravo o CLK=0 bloqueando suas entradas e, assim

(9)

Flip-flop JK Mestre Escravo

(10)

Flip-flop JK Mestre Escravo

A tabela verdade resumida do flip-flop JK MS é idêntica à tabela do flip-flop JK, porém, neste modelo não ocorrerá oscilação no estado J = K = 1.

J K Q

0 0 Qa

0 1 0

1 0 1

1 1 _Qa

(11)

Flip-flop T

O flip-flop T é obtido a partir de um JK MS com as entradas J e K curto-circuitadas.

J K Q

0 0 Qa

0 1

----1 0

----1 1 _Qa

CLK T Q

0 X Qa

1 0 Qa

(12)

Flip-flop T

Devido ao fato do flip-flop T, com a entrada T=1 a cada descida do clock inverter a saída anterior (Qa), este será utilizado como célula principal dos contadores assíncronos. A letra T vem de Toggle que significado comutado.

CLK T Q

0 X Qa

1 0 Qa

(13)

Flip-flop D

O flip-flop D é obtido a partir de um JK MS com a entrada K invertida, através de porta inversora, em relação a J.

J K Q

0 0

----0 1 0

1 0 1

1 1

----CLK D Q

0 X Qa

1 0 0

(14)

Flip-flop D

Pela capacidade de armazenar o dado aplicado na entrada D e passar para a saída Qf, o flip-flop D é utilizado como parte integrante de registradores de deslocamento e outros mecanismos de memória. A sigla D vem do inglês DATA que significa dado ou informação.

CLK D Q

0 X Qa

1 0 0

(15)

Entradas Preset (PR) e Clear (CLR)

Os flip-flops podem assumir Q=1 ou Q=0 mediante utilização das entradas

(16)

Entradas Preset (PR) e Clear (CLR)

Analisando o circuito, com CLK=0 impomos ao circuito algumas situações:

• PR=0 teremos a saída Q=1, ou seja, setamos a saída • CLR=0 teremos a saída Q=0, ou seja, resetamos a saída • PR=CLR=1 o flip-flop funcionará igual a um JK comum

(17)

Entradas Preset (PR) e Clear (CLR)

CLR PR Q

0 0 não permitido

0 1 0

1 0 1

(18)

Exemplo 1

Preencha a tabela abaixo o flip-flop dado:

PR CLR CLK J K Q

1 1 1 1 0

1 1 1 1 1

0 1 1 1 1

1 1 0 0 1

1 0 1 0 1

1 1 1 0 0

1 1 0 1 1

(19)

Exemplo 1

Para determinar a forma de onda de saída devemos verificar a atuação das entradas PR e CLR.

Quando PR=0 teremos Qf=1

(20)

Exemplo 1

1 1 1 1 0

1 1 1 1 1

0 1 1 1 1

1 1 0 0 1

1 0 1 0 1

1 1 1 0 0

1 1 0 1 1

1 1 1 0 1

1 1 1 1 1

J K Q

0 0 Qa

0 1 0

(21)

Exemplo 1

1 1 1 1 0 1

1 1 1 1 1

0 1 1 1 1

1 1 0 0 1

1 0 1 0 1

1 1 1 0 0

1 1 0 1 1

1 1 1 0 1

1 1 1 1 1

J K Q

0 0 Qa

0 1 0

1 0 1

(22)

Exemplo 1

1 1 1 1 0 1

1 1 1 1 1 _𝑸𝒂

0 1 1 1 1

1 1 0 0 1

1 0 1 0 1

1 1 1 0 0

1 1 0 1 1

1 1 1 0 1

1 1 1 1 1

J K Q

0 0 Qa

0 1 0

(23)

Exemplo 1

1 1 1 1 0 1

1 1 1 1 1 _𝑸𝒂

0 1 1 1 1 1

1 1 0 0 1

1 0 1 0 1

1 1 1 0 0

1 1 0 1 1

1 1 1 0 1

1 1 1 1 1

J K Q

0 0 Qa

0 1 0

1 0 1

(24)

Exemplo 1

1 1 1 1 0 1

1 1 1 1 1 _𝑸𝒂

0 1 1 1 1 1

1 1 0 0 1 Qa

1 0 1 0 1

1 1 1 0 0

1 1 0 1 1

1 1 1 0 1

1 1 1 1 1

J K Q

0 0 Qa

0 1 0

(25)

Exemplo 1

1 1 1 1 0 1

1 1 1 1 1 _𝑸𝒂

0 1 1 1 1 1

1 1 0 0 1 Qa

1 0 1 0 1 0

1 1 1 0 0

1 1 0 1 1

1 1 1 0 1

1 1 1 1 1

J K Q

0 0 Qa

0 1 0

1 0 1

(26)

Exemplo 1

1 1 1 1 0 1

1 1 1 1 1 _𝑸𝒂

0 1 1 1 1 1

1 1 0 0 1 Qa

1 0 1 0 1 0

1 1 1 0 0 Qa

1 1 0 1 1

1 1 1 0 1

1 1 1 1 1

J K Q

0 0 Qa

0 1 0

(27)

Exemplo 1

1 1 1 1 0 1

1 1 1 1 1 _𝑸𝒂

0 1 1 1 1 1

1 1 0 0 1 Qa

1 0 1 0 1 0

1 1 1 0 0 Qa

1 1 0 1 1 Qa

1 1 1 0 1

1 1 1 1 1

J K Q

0 0 Qa

0 1 0

1 0 1

(28)

Exemplo 1

1 1 1 1 0 1

1 1 1 1 1 _𝑸𝒂

0 1 1 1 1 1

1 1 0 0 1 Qa

1 0 1 0 1 0

1 1 1 0 0 Qa

1 1 0 1 1 Qa

1 1 1 0 1 0

1 1 1 1 1

J K Q

0 0 Qa

0 1 0

(29)

Exemplo 1

1 1 1 1 0 1

1 1 1 1 1 _𝑸𝒂

0 1 1 1 1 1

1 1 0 0 1 Qa

1 0 1 0 1 0

1 1 1 0 0 Qa

1 1 0 1 1 Qa

1 1 1 0 1 0

1 1 1 1 1 _𝑸𝒂

J K Q

0 0 Qa

0 1 0

1 0 1

(30)

Exemplo 2

Preencha a tabela abaixo o flip flop dado: (Qinicial =1)

PR CLR CLK S R Q

1 1 0 0 0

1 1 0 0 1

1 1 1 1 1

0 1 0 1 0

1 1 0 0 1

1 1 0 1 1

0 0 0 0 0

1 0 0 1 0

S R Q

0 0 Qa

(31)

Exemplo 2

1 1 0 0 0 1

1 1 0 0 1

1 1 1 1 1

0 1 0 1 0

1 1 0 0 1

1 1 0 1 1

0 0 0 0 0

1 0 0 1 0

1 1 0 1 0

1 1 0 0 1

S R Q

0 0 Qa

0 1 0

1 0 1

(32)

----Exemplo 2

1 1 0 0 0 1

1 1 0 0 1 0

1 1 1 1 1

0 1 0 1 0

1 1 0 0 1

1 1 0 1 1

0 0 0 0 0

1 0 0 1 0

S R Q

0 0 Qa

(33)

Exemplo 2

1 1 0 0 0 1

1 1 0 0 1 0

1 1 1 1 1 0

0 1 0 1 0

1 1 0 0 1

1 1 0 1 1

0 0 0 0 0

1 0 0 1 0

1 1 0 1 0

1 1 0 0 1

S R Q

0 0 Qa

0 1 0

1 0 1

(34)

----Exemplo 2

1 1 0 0 0 1

1 1 0 0 1 0

1 1 1 1 1 0

0 1 0 1 0 1

1 1 0 0 1

1 1 0 1 1

0 0 0 0 0

1 0 0 1 0

S R Q

0 0 Qa

(35)

Exemplo 2

1 1 0 0 0 1

1 1 0 0 1 0

1 1 1 1 1 0

0 1 0 1 0 1

1 1 0 0 1 0

1 1 0 1 1

0 0 0 0 0

1 0 0 1 0

1 1 0 1 0

1 1 0 0 1

S R Q

0 0 Qa

0 1 0

1 0 1

(36)

----Exemplo 2

1 1 0 0 0 1

1 1 0 0 1 0

1 1 1 1 1 0

0 1 0 1 0 1

1 1 0 0 1 0

1 1 0 1 1 NP

0 0 0 0 0

1 0 0 1 0

S R Q

0 0 Qa

(37)

Exemplo 2

1 1 0 0 0 1

1 1 0 0 1 0

1 1 1 1 1 0

0 1 0 1 0 1

1 1 0 0 1 0

1 1 0 1 1 NP

0 0 0 0 0 NP

1 0 0 1 0

1 1 0 1 0

1 1 0 0 1

S R Q

0 0 Qa

0 1 0

1 0 1

(38)

----Exemplo 2

1 1 0 0 0 1

1 1 0 0 1 0

1 1 1 1 1 0

0 1 0 1 0 1

1 1 0 0 1 0

1 1 0 1 1 NP

0 0 0 0 0 NP

1 0 0 1 0 0

S R Q

0 0 Qa

(39)

Exemplo 2

1 1 0 0 0 1

1 1 0 0 1 0

1 1 1 1 1 0

0 1 0 1 0 1

1 1 0 0 1 0

1 1 0 1 1 NP

0 0 0 0 0 NP

1 0 0 1 0 0

1 1 0 1 0 1

1 1 0 0 1

S R Q

0 0 Qa

0 1 0

1 0 1

(40)

----Exemplo 2

1 1 0 0 0 1

1 1 0 0 1 0

1 1 1 1 1 0

0 1 0 1 0 1

1 1 0 0 1 0

1 1 0 1 1 NP

0 0 0 0 0 NP

1 0 0 1 0 0

S R Q

0 0 Qa

(41)

Exemplo 3

(42)

Exemplo 3

Determine as formas de onda das saídas Q do flip-flop T baseado nos sinais aplicados nas entradas conforme a figura.

(43)

Exemplo 3

(44)

Exemplo 3

CLK T Q

0 X Qa

1 0 Qa

(45)

Exemplo 3

Trecho 1: PR = 1 e CLR = 0. Como o mesmo funciona em nível lógico 0, ele

irá resetar o flip-flop. Portanto Qf = 0

Trecho 2: PR = 1 e CLR = 1, portanto não atuam neste trecho. Verificando a

entrada T em função do CLK, em sua primeira descida vemos que T = 1, ou seja, a saída Qf terá valor complementar de Qa. Portanto Qf=1

CLK T Q

0 X Qa

1 0 Qa

(46)

Exemplo 3

Trecho 3: PR= 1 e CLR = 1, portanto não atuam neste trecho. Verificando a

entrada T em função do CLK, em sua segunda descida vemos que T=0, ou seja, a saída Qf terá valor igual a Qa. Portanto Qf=1

Trecho 4: PR=1 e CLR=0. Como o mesmo funciona em nível lógico 0, ele irá

resetar o flip-flop. Portanto Qf = 0

CLK T Q

0 X Qa

(47)

Exemplo 3

entrada T em função do CLK, em sua terceira descida vemos que T=0, ou seja, a saída Qf terá valor igual ao de Qa. Portanto Qf=0

Trecho 6: PR=0 e CLR=1. Como o mesmo funciona em nível lógico 0, a

entrada PR irá setar o flip-flop. Portanto Qf = 1

CLK T Q

0 X Qa

1 0 Qa

(48)

Exemplo 3

entrada T em função do CLK, em sua quarta descida vemos que T=1, ou seja, a saída Qf terá valor complementar de Qa. Portanto Qf=0

CLK T Q

0 X Qa

(49)

Exercícios de compreensão

(50)

Exercícios de compreensão

(51)

Exercícios de compreensão

3. Preencha a tabela abaixo o flip-flop dado:

1 1 0 1 0

1 1 0 1 1

1 0 0 1 1

1 1 1 0 0

0 1 0 0 1

1 1 0 0 0

1 1 1 1 1

1 1 0 0 1

(52)

Exercícios de compreensão

PR CLR CLK D Q

1 1 0 1

1 0 0 1

1 1 1 0

0 1 0 0

1 1 0 0

1 1 1 1

(53)

Exercícios de compreensão

PR CLR CLK T Q

1 1 0 1

1 0 0 1

1 1 1 0

0 1 0 0

1 1 0 0

1 1 1 1

1 1 0 0

(54)

“Volte teu rosto sempre na direção do Sol, e então, as sombras ficarão para trás”