FLIP-FLOPS FLOPS. INTRODUÇÃO Os circuitos anteriormente estudados são chamados de

Transcrição

1 FLIP-FLOPS FLOPS INTRODUÇÃO Os circuitos anteriormente estudados são chamados de circuitos combinacionais porque os níveis n lógicos l de saída dependem apenas dos níveis n lógicos l nas entradas. (os níveis n lógicos anteriores não têm efeito sobre as saídas atuais não possuem memória). A maioria dos circuitos digitais é constituída de circuitos combinacionais e de elementos de memória. 83

2 SISTEMAS DIGITAIS (VIA DE REGRA) O elemento de memória mais importante é o FLIP-FLOP, FLOP, que é implementado a partir de portas lógicas l (a conexão de algumas portas entre si permite o armazenamento de informação). 84

3 Símbolo geral para um flip-flop flop (LATCH) 85

4 LATCH com portas NAND Estado de repouso: SET = CLEAR = 1 86

5 Setando o LATCH Um pulso de nível n BAIXO na entrada SET sempre leva o LATCH para o estado em que Q = 1. Esta é a operação de setar o LATCH FF. Simulação no MULTISIM 87

6 Resetando o LATCH Um pulso de nível n BAIXO na entrada CLEAR sempre leva o LATCH para o estado em que Q = 0. Esta é a operação de limpar ou resetar o LATCH FF. (Ativo com pulso negativo) 88

7 Resumo com Tabela-verdade 89

8 Exercício: cio: As formas de onda mostradas a seguir são aplicadas na entrada de um LATCH. Determine a forma de onda na saída Q. 90

9 LATCH com portas NOR Possui uma configuração similar ao Latch com portas NAND, exceto pelo fato de as saídas Q e Q Q estarem em posições trocadas. (Ativo com pulso positivo) Simulação no MULTISIM 91

10 Exercício: cio: Considere que inicialmente Q=0 e determine a forma de onda da saída Q para um LATCH NOR que tem as entradas mostradas na figura a seguir. 92

11 Sinais de Clock e FF com clock Modos de operação dos sistemas digitais: ASSÍNCRONOS NCRONOS: : as saídas podem mudar de estado a qualquer momento em que uma ou mais entradas mudarem de estado. SÍNCRONOS: : os momentos exatos em que uma saída qualquer pode mudar de estado são determinados por um sinal denominado CLOCK ( trem de pulsos) 93

12 Sinais de Clock e FF com clock As entradas de controle determinam O QUE ocorrerá com as saídas. A entrada CLK (clock)) determina QUANDO as saídas serão alteradas em função das entradas de controle. 94

13 FLIP-FLOP FLOP S-C S C COM CLOCK (Disparado na transição positiva) Obs: S=1 e C=1: estado proibido 95

14 FLIP-FLOP FLOP S-C S C COM CLOCK (Disparado na transição negativa) Obs: S=1 e C=1: estado proibido 96

15 FLIP-FLOP FLOP J-K J K COM CLOCK (Disparado na transição positiva) Obs: Toggles = comutar 97

16 FLIP-FLOP FLOP J-K J K COM CLOCK (Disparado na transição negativa) Obs: Toggles = comutar 98

17 FLIP-FLOP FLOP D COM CLOCK (Disparado na transição positiva) 99

18 APLICAÇÕES USANDO FLIP-FLOPS FLOPS Os FF são dispositivos versáteis que podem ser usados em uma ampla variedades de aplicações incluindo contagem, armazenamento binário de dados, transferência de dados de um local para outro e muito mais. Quase todas essas aplicações usam FFs com clock. 100

19 APLICAÇÃO 1: Eliminação de trepidação de contato em chaves É praticamente impossível obtermos uma transição limpa de tensão a partir de uma chave mecânica devido ao fenômeno conhecido como trepidação de contato (contact( bounce). O uso de um Latch com portas NAND evita que a saída seja afetada pela trepidação de contato. 101

20 APLICAÇÃO 1: Eliminação de trepidação de contato em chaves 102

21 APLICAÇÃO 2: SINCRONIZAÇÃO A figura a seguir mostra uma situação em que o sinal de entrada A é gerado a partir de uma chave, sem o efeito de trepidação, acionada por um operador. O ponto A vai para o estado ALTO quando o operador aciona a chave e volta para o estado BAIXO quando o operador libera a chave. Essa entrada A é usada para controlar a passagem de um sinal de clock por uma porta AND de forma que os pulsos de clock apareçam am na saída X apenas enquanto a entrada A estiver em nível n ALTO. 103

22 APLICAÇÃO 2: SINCRONIZAÇÃO 104

23 APLICAÇÃO 3: Detector de sequência de entrada Usado em situações em que a saída sós pode ser ativada após s as entradas serem ativadas em uma determinada sequência. 105

24 APLICAÇÃO 4: Armazenamento e transferência de dados (Registradores) 106

25 APLICAÇÃO 4: Armazenamento e transferência de dados (Registradores) transferência paralela de dados 107

26 APLICAÇÃO 4: Armazenamento e transferência de dados transferência serial de dados (Registradores de deslocamento) 108

27 APLICAÇÃO 5: Divisão de frequência e contagem 109

28 APLICAÇÃO 5: Divisão de frequência e contagem 110