Flip Flops Parte 1
-
Upload
elaine-cecilia-gatto -
Category
Education
-
view
44 -
download
0
Transcript of Flip Flops Parte 1
FLIP FLOPS – Parte 1CIRCUITOS DIGITAIS
CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO
UNIVERSIDADE DO SAGRADO CORAÇÃO
INTRODUÇÃO
• Circuitos lógicos combinacionais:
• Níveis lógicos de saída dependem apenas dos níveis lógicos presentes nas entradas
• Nenhuma condição de entrada anterior tem efeito sobre as saídas atuais
• Não possui memória
• SISTEMAS DIGITAIS:
• Compostos de circuitos lógicos combinacionais e circuitos de memória
INTRODUÇÃO
Circuitos lógicos combinacionais:
Recebe sinais lógicos tanto dasentradcas externas quanto dassaídas dos elementos dememória.
Opera sobre as entradasproduzindo diversas saídas.
Algumas saídas são usadas paradeterminar os valores que serãoarmazenados na memória.
INTRODUÇÃO
Memória:
As saídas da memória sãoconectadas em portas lógicas nocircuito combinacional.
As saídas externas de um sistemadigital são funções tanto dasentradas externas quanto dasinformações armazenadas namemória.
INTRODUÇÃO
• FLIP-FLOP: elemento de memória mais importante em umsistema digital.
• Uma porta lógica não consegue armazenar nada, mas váriasportas lógicas podem ser conectadas de forma a conseguiristo.
• REALIMENTAÇÃO: saídas das portas lógicas são conectadas devolta à entradas de forma apropriada.
INTRODUÇÃO
Símbolo genérico usado para FFs.Possui duas saídas: Q e Q barrado.Q é a saída normal do FF.Q barrado é a saída invertida do FF.O estado do FF é sempre o estado da saída normal Q.Q barrado é o estado no nível lógico invertido.
INTRODUÇÃO
Um FF pode ter uma ou mais entradas usadas para fazer com que o FFcomute entre os possíveis estados de saída.
A maioria das entradas do FF precisa ser apenas momentaneamenteativada (ou pulsada) para provocar a mudança de estado na saída do FF.
A saída permanece no novo estado mesmo após o pulso de entradaterminar (mantém o estado - memória)
FF também é conhecido como LATCH ou MULTIVIBRADOR BIESTÁVEL.
LATCH COM PORTAS NAND
• Entradas são ativas em nível BAIXO.
• As saídas mudarão quando as entradas forem pulsadas para
BAIXO.
• O latch da porta NAND ou simplesmente latch é um FF
básico.
Entradas são SET e CLEAR (RESET):
• (a) Quando o latch é setado: Q = 1 e Q = 0
• (b) Quando o latch é limpo ou resetado: Q = 0 e Q = 1
• As entradas SET e RESET estão em repouso no estado
ALTO
• Uma delas é pulsada em nível baixo sempre que é
necessário alterar as saídas
LATCH COM PORTAS NAND
ANALISANDO O CIRCUITO
Entradas: SET = RESET = 1Saídas: Q = 0 e Q = 1
As entradas da NAND 2 são 0 e 1 Portanto, Q = 1 Q faz com que a NAND 1 tenha nível 1
em ambas as entradas para gerar 0 nasaída Q
Portanto, nível baixo na saída da NAND1 que gera um nível alto na saída aNAND 2 que, por sua vez, MANTÉM asaída da NAND 1 em nível baixo
LATCH COM PORTAS NAND
ANALISANDO O CIRCUITO
Entradas: SET = RESET = 1Saídas: Q = 1 e Q = 0
Nível alto na saída da NAND 1 geranível baixo na saída da NAND 2, que,por sua vez, MANTÉM a saída daNAND 1 em nível alto.
CONCLUINDO:Quando SET = RESET = 1 DOIS estados desaída são possíveis para o FF
O estado ATUAL da saída do FF dependesempre do que aconteceu anteriormentenas entradas.
OPERAÇÃO SET
1
1
1
Q = 0
0
01
Q = 1
0
1
ESTADO DE REPOUSOSET = 1 | RESET 1 | Q = 0 | Q = 1
OPERAÇÃO SET
1
1
0
Q = 1
1
10
Q = 0
1
0
ESTADO DE REPOUSOSET = 1 | RESET 1 | Q = 1 | Q = 0
OPERAÇÃO SET
1
1
1
Q = 0
1
01
Q = 1
0
0
1. SET = 1 | RESET 1 | Q = 0 | Q = 1
OPERAÇÃO SET
0
1
1
Q = 1
0
01
Q = 1
1
1
2. Fazer SET = 0SET = 0 | RESET 1 | Q = 1 | Q = 1
OPERAÇÃO SET
0
1
1
Q = 1
1
11
Q = 0
1
0
3. SET = 0 | RESET 1 | Q = 1 | Q = 0
OPERAÇÃO SET
0
1
0
Q = 1
1
10
Q = 0
1
0
4. SET = 0 | RESET 1 | Q = 1 | Q = 0MANTÉM O ESTADO
OPERAÇÃO SET
1
1
0
Q = 1
1
10
Q = 0
1
0
5. FAZER SET = 1 também mantém o estadoSET = 1 | RESET 1 | Q = 1 | Q = 0
OPERAÇÃO SET
0
1
0
Q = 1
1
10
Q = 0
1
0
6. FAZER SET = 0 também mantém o estadoSET = 0 | RESET 1 | Q = 1 | Q = 0
OPERAÇÃO SET
1
1
0
Q = 1
1
10
Q = 0
1
0
7. FAZER SET = 1 também mantém o estadoSET = 1 | RESET 1 | Q = 1 | Q = 0
OPERAÇÃO RESET
1
0
1
Q = 0
0
01
Q = 1
0
1
1. RESET = 0 | SET = 1 | Q = 0 | Q = 1
OPERAÇÃO RESET
1
1
1
Q = 0
0
01
Q = 1
0
1
2. RESET = 1 | SET = 1 | Q = 0 | Q = 1NÃO MUDA
OPERAÇÃO RESET
1
1
1
Q = 1
0
01
Q = 1
0
1
3. RESET = 1 | SET = 1 | Q = 1 | Q = 1
OPERAÇÃO RESET
1
1
1
Q = 1
1
11
Q = 0
0
0
4. RESET = 1 | SET = 1 | Q = 1 | Q = 0
OPERAÇÃO RESET
1
1
0
Q = 1
1
10
Q = 0
1
0
5. RESET = 1 | SET = 1 | Q = 1 | Q = 0NÃO MUDA
OPERAÇÃO RESET
1
0
1
Q = 1
1
11
Q = 1
0
1
6. RESET = 0 | SET = 1 | Q = 1 | Q = 1
OPERAÇÃO RESET
1
0
1
Q = 0
1
11
Q = 1
0
1
7. RESET = 0 | SET = 1 | Q = 0 | Q = 1
OPERAÇÃO RESET
1
0
1
Q = 0
0
01
Q = 1
0
1
8. RESET = 0 | SET = 1 | Q = 0 | Q = 1
OPERAÇÃO RESET
1
1
1
Q = 0
0
01
Q = 1
0
1
9. RESET = 1 | SET = 1 | Q = 0 | Q = 1NÃO MUDA
SETAR E RESETAR
• Quando SET = 0 e RESET = 0, as saídas no circuito serão Q = 1 eQ = 1, que é considerado um estado indesejável
• As saídas devem ser complementares, portanto, NUNCAdevem ter o mesmo nível lógico
• Transições SIMULTANEAS de volta para o nível lógico 1produzirão resultados IMPREVISÍVEIS
• O estado resultante da saída sempre dependerá da entrada(set ou reset) que retornou primeiro para o nível alto
SÍNTESE
1. SET = RESET = 1
Estado normal de repouso
Não tem efeito sobre o estado da saída
Q e Q permanecem no mesmo estado lógico qu estavamantes desta condição de entrada
2. SET = 0, RESET = 1
Q sempre vai para 1
Q permanecerá neste estado lógico mesmo que SET saiade zero e vá para 1.
Operação SET
SÍNTESE
3. SET = 1, RESET = 0
Q sempre vai para 0
Q permanece em 0 mesmo que RESET saia de 0 e vápara 1
Operação RESET
4. SET = RESET = 0
Produz Q = Q = 1
O resultado é imprevisível caso as entradas (set e reset)saiam de 0 e voltem para 1
SÍNTESE
Tabela verdade
SET RESET Q Q
1 1 NÃO MUDA NÃO MUDA
0 1 1 0
1 0 0 1
0 0 INVÁLIDA INVÁLIDA
REPRESENTAÇÕES
Dois exemplos de representar um LATCH
As bolinhas nas entradas indicam o ESTADO DE ATIVAÇÃO, que éo nível lógico baixo (0)
EXERCÍCIOS