Travas e disparadores de circuitos seqüenciais

CIRCUITOS SEQUENCIAL LATCHES E FLIP-FLOPS.

ETAPA- 01

1.0 INTRODUÇÃO

Circuito sequêncial é um circuito digital que tem seu comportamento determinado parcial ou totalmente, para além das entradas do momento, pelas entradas que ocorreram no passado. Os mais importantes são os biestáveis, que, por serem constituídos por portas lógicas e terem a capacidade de armazenar um bit de informação, são por vezes vistos como elementos de memória. Os circuitos sequenciais biestáveis dividem-se em síncronos (Flip-flop) e assíncronos (Latch) conforme sua característica de alterar a saída a qualquer instante ou somente quando houver variação no sinal de clock.

Um circuito seqüencial síncrono consiste de um circuito combinacional e uma rede de memória formada por elementos de armazenamento (usualmente flip-flops). A rede de memória define o estado atual da máquina de estados, representado pelo conjunto de flip-flops. O circuito seqüencial difere de um circuito combinacional puro na medida em que o próximo estado será definido não só a partir das entradas atuais, como também do estado atual. Logo, as possibilidades de projeto aumentam enormente com uso de circuitos seqüenciais.

LARTCH

Latch é um circuito sequencial biestável assíncrono, ou seja, é um circuito constituído por portas lógicas, capaz de armazenar um bit de informação, onde as saídas de certo instante dependem dos valores de entrada do instante mais os valores anteriores de saída, isto é, do seu estado atual, e onde as saídas mudam a qualquer instante de tempo, podendo ter ou não variáveis de controle. Seu nome significa, em português, trinco ou ferrolho. Quando o latch é controlado por um clock, é chamado de latch chaveado.

LARTCH-NOR SR

O funcionamento do Latch NOR SR é idêntico ao do Latch NAND SR, ao final de seu processamento, este, resulta na seguinte tabela verdade logo abaixo, quando o Reset e o set são iguais a 1 , tem-se uma combinação limitada , este estado é proibido, pois esta consegue quebrar a equação lógica Q = NOT Q.

LARTCH-D

Lartch D é um circuito eletrônico que possui duas entradas (D e CLK) e duas saídas (Q e !Q). Sua característica principal de funcionamento é transferir para a saída Q o valor da entrada de dados D sempre que CLK for 1, e manter o mesmo estado na saída se CLK for 0. Originou-se da necessidade de evitar, no latch RS, a ocorrência do estado proibido. É construído a partir deste ao se colocar um inversor entre as entradas R e S, evitando assim que R=1 e S=1 simultaneamente, o que permitia a ocorrência do estado proibido.4 Desta maneira, R e S passam a ser denominados D (onde D=S).

FLIP- FLOPS

O flip-flop serve como memória de um bit, onde as entradas podem ser um ou dois sinais de entrada, um sinal clock, e um sinal de saída. Alguns flip-flops têm um clear que é responsável por limpar a saída atual. Basicamente um Flip-Flop serve para guardar estados 0 ou 1.

FLIO- FLOP- SR

O flip-flop SR possui duas entradas, S (set) e R (reset), além do clock. Sua saída é 1 quando S = 1 e R = 0 (ação set), e 0 quando S = 0 e R = 1 (ação reset). Quando ambas entradas forem 0, a saída é a saída anterior, isto é, o estado atual. Quando ambos S e R são 1, o flip-flop tem comportamento inesperado, chamado de estado proibido.

FLIP-FLOP-JK

Flip-flop JK é um flip-flop que pode memorizar um único bit de informação e onde o próximo estado de saída é caracterizado como uma função das duas entradas presentes e do estado presente. São largamente utilizados em contadores e nada mais são que flip-flops RS com realimentação. Quando se aplica uma borda de subida na entrada J, sua saída Q vai a nível lógico 1 (se já não estiver nele) e, ao se aplicar uma borda de descida na entrada K, sua saída Q vai a nível 0. É um aprimoramento do flip-flop S-R, pois, enquanto as combinações "J = 1, K = 0" e "J = 0, K = 1" são respectivamente set e reset, "J = K = 1" não leva a um estado proibido, mas inverte o flip-flop, tornando-se um flip-flop T.

FLIP-FLOP- D

Flip-flop tipo D (delay, atraso) é um circuito síncrono de memória com uma entrada (D), um sinal de clock e saídas Q e QQ, sendo esta última responsável por realimentar o circuito com o valor memorizado. Possui uma entrada que se liga diretamente à saída quando há alteração no clock. Quando esta alteração ocorre, o flip-flop D assume o valor 1 se D = 1 ou 0 se D = 0, independente do valor atual.21 Pode-se interpretar este flip-flop como uma primitiva linha de atraso ou hold de ordem zero, pois a informação é ligada na saída um ciclo após seu recebimento na entrada. É o mais econômico e eficiente flip-flop em número de transistores e área de silício.

APLICAÇÕES

Os flip-flops são implementados de forma de circuito integrado, ou seja, as mudanças que ocorrem em alguns “componentes” do circuito, interferem nos resultados de entrada ou saída. Ou seja, a pulsação ou mudança no sinal do clock faz com que aconteça uma ação no flip-flop, baseado nos valores dos sinais de entrada e em sua equação característica.

Latch. A forma mais básica de implementar-se um circuito lógico de memória é conhecida como latch, que significa, em português, trinco, ferrolho. Sua arquitetura é composta de duas portas lógicas inversoras, possuindo duas saidas: a variável lógica Q e o seu complemento lógico,Nos latches, o estado se altera durante o clock ativo. Nos flip-flops, o estado é alterado apenas durante uma das bordas do clock.

LATCH-SR e suas portas

Pode-se, também, construir um latch com outras portas lógicas (OR e AND), e, de quebra, ainda pode-se disponibilizar entradas para o latch. Um latch construido dessa forma é chamado LATCH-SR. Veja o latch-SR construido com porta NAND.

Note que este Latch-SR possui duas portas NAND entrelaçadas com duas entradas, S e R. Também possui duas saidas, uma