Digital Electronics: Hva er en Flip-Flop?

June 13  by Eliza

I språkbruk av elektronikk, er en flip-flop en spesiell type gated låsen. Forskjellen mellom en flip-flop og en gated låsen er at i en flip-flop, er inngangene ikke aktivert kun ved tilstedeværelsen av et høyt signalnivå på klokkeinngangen.

I stedet, er inngangene aktiveres av overgang av klokkeinngang. Dermed i øyeblikket at klokke inngangs overganger fra lav til høy, er inngangene kort aktivert. Når klokken stabiliserer seg på HØY-stilling, er utgangs state of the flip-flop sperret inntil neste klokkepuls.

Flip-flops er ofte sagt å være kanttrigget fordi det er kanten av klokkesignal som utløser flip-flop. Når den brukes i klokke-drevet datakretser, er kant-trigging en viktig egenskap fordi det bidrar krets designere opprettholde bedre kontroll over timingen i kretser som inneholder hundrevis eller kanskje tusenvis av flip-flops.

Kretsene som muliggjør en flip-flop til å svare på bare den fremre kant kan være ganske komplisert. En av de enkleste metoder er å mate klokkeinngangen til en NAND-port, som passerer ett av benene via en inverter. Dette fungerer fordi i alle logiske porter, er det en meget liten forsinkelse mellom det tidspunkt et signal ankommer på inngangen og den korrekte signal ankommer ved utgangen.

Digital Electronics: Hva er en Flip-Flop?


I utgangspunktet er den klokkeinngangen til LAVT nivå. Omformeren bevirker at første inngang til NAND-porten (merket 1) for å være på HØYT nivå, mens den andre inngang er lavt. Fordi inngangene ikke begge er høy, er utgangen fra NAND-porten ved punkt 2 HØY. Den andre inverter inverterer NAND gate utgang så det endelige resultatet fra kretsen på punkt 3 er LAV, akkurat som klokkeinngangen.

Når klokkeinngangen går høy, den andre inngang til NAND-porten går høy øyeblikkelig. Men det tar noen få millisekunder for omformeren til å svare, så for de få millisekunder, er fortsatt høy output fra omformeren.

Således begge innganger til NAND-porten er høy for noen få millisekunder, noe som fører til at utgangen fra NAND-porten ved punkt 2 for å gå til LAVT nivå. Deretter, inverterer den andre IKKE-port NAND-porten utgang, forårsaker at utgangs ved punkt 3 i signalet til HØYT nivå for et kort øyeblikk.

Når den første IKKE gate fanger opp og produksjonen går LOW (på punkt 1), svarer NAND porten til LOW og HIGH innspill ved å sette sin produksjon til HIGH på punkt 2. Den andre IKKE gate da inverterer at produksjonen ved punkt 3.

Nettoresultatet av kretsen er at lange klokkepulser blir til korte klokkepulser. Varigheten mellom pulsene forblir den samme, men den høye delen av puls blir mye kortere.

Flip-flops er designet for bruk i kretser som bruker jevn klokkepulser. En enkel måte for å tilveiebringe klokkepulser for en flip-flop krets er å bruke en NE555. Men den kilden som klokkeinngangen til en flip-flop ikke å være en faktisk klokke; det kan også være en mono inngang utløst av en trykknapp.