BIESTÁVEIS OU FLIP-FLOPS

Apresentação:

BIESTÁVEIS OU FLIP-FLOPS

Os flip-flops são os circuitos seqüenciais mais elementares e possuem a capacidade de armazenar a informação neles contida. Representam a unidade elementar de memória de 1 bit (binary digit), ou seja, funcionam como um elemento de memória por armazenar níveis lógicos temporariamente. São chamados de biestáveis porque possuem dois estados lógicos estáveis, geralmente representados por “0” e “1”. Este conceito simples é a base da RAM (memória de acesso randômico) dos computadores, e também possibilita a criação de uma ampla variedade de circuitos úteis.

Fig. 01 – Esquema de um Flip-Flop.

Os filp-flops dividem-se em:

1. RS;

2. D;

3. T;

4. JK;

5. JK Master-Slave.

1. Flip-Flop RS

Apresenta 3 entradas: R (Reset), S (Set) e CK (Clock). Esta última determina através de um sinal externo o instante da atualização das saídas. Para um seqüenciamento no tempo, os flip-flops necessitam de um sinal externo de entrada chamado pulso de clok (relógio).

Fig. 02 – Flip-Flop RS.

Fig. 03 – Caixa preta do RS.

Tabela verdade do RS:

CK R(t) S(t) R’(t) S’(t) Q(t+1)

1 0 0 1 1 Q(t)

1 0 1 1 0 0

1 1 0 0 1 1

1 1 1 0 0 *

0 X X 1 1 Q(t)

Quando a entrada CK é 0, as saídas Q e Q’ permanecem inalteradas, independentemente das variações das entradas R ou S. Caso contrário, as entradas R e S podem definir as saídas Q e Q‘.

2. Flip-Flop D

O nome deve-se a ‘data’ (dado, em inglês). Este flip-flop transfere a sua entrada para a saída.

Fig. 04 – Esquema do D.

Fig. 05 – Caixa preta do D.

Tabela de transição do Flip-Flop D:

D(t) Q(t) Q(t+1)

0 0 0

0 1 0

1 0 1

1 1 1

Este flip-flop é o melhor exemplo de uma memória, uma vez que o dado na entrada D(t) é armazenado na saída Q(t+1).

3. Flip-Flop tipo T

Fig. 06 – esquema simples do flip-flop T.

A denominação “T” deve-se a “Toggle”, que no flip-flop T está associado a mudança (Q(t)), sempre que a entrada T(t) estiver em 1.

Símbolo:

Fig. 07 – símbolo do flip-flop T.

Tabela de transição:

Q(t) Q(t+1) S(t) R(t)

0 0 1 X

0 1 0 1

1 0 1 0

1 1 X X

Tabela de função:

É obtida a partir da tabela de transição para uma mesma entrada T(t).

T(t) Q(t+1)

0 Q(t)

1 Q(t)’

Tabela de excitação:

T(t) Q(t) Q(t+1)

0 0 0

0 1 1

1 0 1

1 1 0

Observa-se na tabela de função que se T(t)=0, o próximo estado será igual ao estado anterior, ou seja, nada acontece na saída. Porém, se T(t)=1, a saída será complementada. Esta característica confere ao flip-flop a capacidade de divisão por 2.

4. Flip-Flop tipo JK

Fig. 08 – esquema de circuito interno do flip-flop JK.

A tabela de transição do flip-flop JK é praticamente igual a tabela do flip-flop RS síncrono, com exceção da situação em que J=K=”1” em que, logo que o pulso CK muda de “0” para “1” as saídas Q e Q’ se complementam, ou seja, passam de “0” e “1” para “1” e “0” respectivamente ou vice-versa. Esta complementação das saídas e a realimentação às portas lógicas de entrada provocam sucessivas complementações (oscilação) enquanto o nível de clock CK encontra-se em “1”. Tal característica também existe no flip-flop T.

Tabela de transição:

J(t) K(t) Q(t) Q(t+1)

0 0 0 0

0 0 1 1