Digitale Schaltungen - Umwandlung von Flip-Flops
Im vorherigen Kapitel haben wir die vier Flip-Flops besprochen, nämlich SR-Flip-Flop, D-Flip-Flop, JK-Flip-Flop und T-Flip-Flop. Wir können ein Flip-Flop in die verbleibenden drei Flip-Flops umwandeln, indem wir eine zusätzliche Logik einfügen. Es werden also insgesamt zwölf seinflip-flop conversions.
Folge diesen steps zum Umwandeln eines Flip-Flops in das andere.
Bedenke die characteristic table des gewünschten Flip-Flops.
Füllen Sie die Anregungswerte (Eingänge) des gegebenen Flip-Flops für jede Kombination aus aktuellem und nächstem Zustand. Dasexcitation table für alle Flip-Flops ist unten gezeigt.
| Derzeitiger Zustand | Nächster Zustand | SR Flip-Flop-Eingänge | D Flip-Flop-Eingang | JK-Flip-Flop-Eingänge | T Flip-Flop-Eingang | ||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Q(t) | Q(t+1) | S | R | D | J | K | T |
| 0 | 0 | 0 | x | 0 | 0 | x | 0 |
| 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | x | 1 |
| 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | x | 1 | 1 |
| 1 | 1 | x | 0 | 1 | x | 0 | 0 |
Bekommen das simplified expressionsfür jeden Anregungseingang. Verwenden Sie zur Vereinfachung bei Bedarf Kmaps.
Zeichnen Sie die circuit diagram des gewünschten Flip-Flops gemäß den vereinfachten Ausdrücken unter Verwendung eines gegebenen Flip-Flops und notwendiger Logikgatter.
Lassen Sie uns nun einige Flip-Flops in andere umwandeln. Befolgen Sie den gleichen Vorgang für die verbleibenden Flipflop-Konvertierungen.
SR Flip-Flop zu anderen Flip-Flop-Konvertierungen
Es folgen die drei möglichen Umwandlungen des SR-Flipflops in andere Flipflops.
- SR Flip-Flop zu D Flip-Flop
- SR Flip-Flop zu JK Flip-Flop
- SR Flip-Flop zu T Flip-Flop
Umwandlung von SR-Flip-Flop in D-Flip-Flop
Hier ist das gegebene Flipflop ein SR-Flipflop und das gewünschte Flipflop ist ein D-Flipflop. Beachten Sie daher Folgendescharacteristic table von D Flip-Flop.
| D Flip-Flop-Eingang | Derzeitiger Zustand | Nächster Zustand |
|---|---|---|
| D | Q(t) | Q(t + 1) |
| 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 0 |
| 1 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | 1 |
Wir wissen, dass das SR-Flipflop zwei Eingänge S & R hat. Schreiben Sie also die Anregungswerte des SR-Flipflops für jede Kombination aus Werten des gegenwärtigen Zustands und des nächsten Zustands auf. Die folgende Tabelle zeigt die charakteristische Tabelle des D-Flip-Flops zusammen mit demexcitation inputs von SR Flip-Flop.
| D Flip-Flop-Eingang | Derzeitiger Zustand | Nächster Zustand | SR Flip-Flop-Eingänge | |
|---|---|---|---|---|
| D | Q(t) | Q(t + 1) | S | R |
| 0 | 0 | 0 | 0 | x |
| 0 | 1 | 0 | 0 | 1 |
| 1 | 0 | 1 | 1 | 0 |
| 1 | 1 | 1 | x | 0 |
Aus der obigen Tabelle können wir die schreiben Boolean functions für jeden Eingang wie unten.
$$ S = m_ {2} + d_ {3} $$
$$ R = m_ {1} + d_ {0} $$
Wir können 2 variable K-Maps verwenden, um vereinfachte Ausdrücke für diese Eingaben zu erhalten. Dask-Maps für S & R sind unten gezeigt.
Nach der Vereinfachung haben wir also S = D & R = D '. Dascircuit diagram des D-Flip-Flops ist in der folgenden Abbildung dargestellt.
Diese Schaltung besteht aus einem SR-Flipflop und einem Wechselrichter. Dieser Wechselrichter erzeugt einen Ausgang, der ein Komplement des Eingangs D ist. Die Gesamtschaltung hat also einen einzelnen Eingang D und zwei Ausgänge Q (t) und Q (t) '. Daher ist es einD flip-flop. Ebenso können Sie zwei weitere Konvertierungen durchführen.
D Flip-Flop zu anderen Flip-Flop-Konvertierungen
Es folgen die drei möglichen Umwandlungen von D-Flipflop in andere Flipflops.
- D Flip-Flop zu T Flip-Flop
- D Flip-Flop zu SR-Flip-Flop
- D Flip-Flop zu JK-Flip-Flop
Umwandlung von D-Flip-Flop in T-Flip-Flop
Hier ist das gegebene Flipflop D-Flipflop und das gewünschte Flipflop ist T-Flipflop. Beachten Sie daher Folgendescharacteristic table von T Flip-Flop.
| T Flip-Flop-Eingang | Derzeitiger Zustand | Nächster Zustand |
|---|---|---|
| T | Q(t) | Q(t + 1) |
| 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 1 |
| 1 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | 0 |
Wir wissen, dass das D-Flip-Flop einen einzelnen Eingang D hat. Schreiben Sie also die Anregungswerte des D-Flip-Flops für jede Kombination aus Werten des gegenwärtigen Zustands und des nächsten Zustands auf. Die folgende Tabelle zeigt die charakteristische Tabelle des T-Flip-Flops zusammen mit demexcitation input von D Flip-Flop.
| T Flip-Flop-Eingang | Derzeitiger Zustand | Nächster Zustand | D Flip-Flop-Eingang |
|---|---|---|---|
| T | Q(t) | Q(t + 1) | D |
| 0 | 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 1 | 1 |
| 1 | 0 | 1 | 1 |
| 1 | 1 | 0 | 0 |
Aus der obigen Tabelle können wir die direkt schreiben Boolean function von D wie unten.
$$ D = T \ oplus Q \ left (t \ right) $$
Wir benötigen also ein Exklusiv-ODER-Gatter mit zwei Eingängen zusammen mit einem D-Flip-Flop. Dascircuit diagram des T-Flip-Flops ist in der folgenden Abbildung dargestellt.
Diese Schaltung besteht aus einem D-Flip-Flop und einem Exklusiv-ODER-Gatter. Dieses Exklusiv-ODER-Gatter erzeugt einen Ausgang, der Ex-ODER von T und Q (t) ist. Die Gesamtschaltung hat also einen einzelnen Eingang T und zwei Ausgänge Q (t) & Q (t) '. Daher ist es einT flip-flop. Ebenso können Sie zwei weitere Konvertierungen durchführen.
JK Flip-Flop zu anderen Flip-Flop-Konvertierungen
Es folgen die drei möglichen Umwandlungen von JK-Flipflops in andere Flipflops.
- JK Flip-Flop zu T Flip-Flop
- JK Flip-Flop zu D Flip-Flop
- JK Flip-Flop zu SR Flip-Flop
Umwandlung von JK-Flip-Flop in T-Flip-Flop
Hier ist das gegebene Flipflop JK-Flipflop und das gewünschte Flipflop ist T-Flipflop. Beachten Sie daher Folgendescharacteristic table von T Flip-Flop.
| T Flip-Flop-Eingang | Derzeitiger Zustand | Nächster Zustand |
|---|---|---|
| T | Q(t) | Q(t + 1) |
| 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 1 |
| 1 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | 0 |
Wir wissen, dass das JK-Flipflop zwei Eingänge J & K hat. Schreiben Sie also die Anregungswerte des JK-Flipflops für jede Kombination aus Werten des gegenwärtigen Zustands und des nächsten Zustands auf. Die folgende Tabelle zeigt die charakteristische Tabelle des T-Flip-Flops zusammen mit demexcitation inputs von JK Flipflop.
| T Flip-Flop-Eingang | Derzeitiger Zustand | Nächster Zustand | JK-Flip-Flop-Eingänge | |
|---|---|---|---|---|
| T | Q(t) | Q(t + 1) | J | K |
| 0 | 0 | 0 | 0 | x |
| 0 | 1 | 1 | x | 0 |
| 1 | 0 | 1 | 1 | x |
| 1 | 1 | 0 | x | 1 |
Aus der obigen Tabelle können wir die schreiben Boolean functions für jeden Eingang wie unten.
$$ J = m_ {2} + d_ {1} + d_ {3} $$
$$ K = m_ {3} + d_ {0} + d_ {2} $$
Wir können 2 variable K-Maps verwenden, um vereinfachte Ausdrücke für diese beiden Eingaben zu erhalten. Dask-Maps für J & K sind unten gezeigt.
Nach der Vereinfachung haben wir also J = T & K = T. Dascircuit diagram des T-Flip-Flops ist in der folgenden Abbildung dargestellt.
Diese Schaltung besteht nur aus JK-Flip-Flop. Es sind keine weiteren Tore erforderlich. Verbinden Sie einfach den gleichen Eingang T mit J & K. Die Gesamtschaltung hat also einen einzigen Eingang T und zwei Ausgänge Q (t) & Q (t) '. Daher ist es einT flip-flop. Ebenso können Sie zwei weitere Konvertierungen durchführen.
T Flip-Flop zu anderen Flip-Flop-Konvertierungen
Es folgen die drei möglichen Umwandlungen von T-Flip-Flops in andere Flip-Flops.
- T Flip-Flop zu D Flip-Flop
- T Flip-Flop zu SR Flip-Flop
- T Flip-Flop zu JK Flip-Flop
Umwandlung von T-Flip-Flop in D-Flip-Flop
Hier ist das gegebene Flipflop T-Flipflop und das gewünschte Flipflop ist D-Flipflop. Betrachten Sie daher die Kennlinientabelle des D-Flipflops und schreiben Sie die Anregungswerte des T-Flipflops für jede Kombination von Werten des gegenwärtigen Zustands und des nächsten Zustands auf. Die folgende Tabelle zeigt diecharacteristic table von D Flip-Flop zusammen mit dem excitation input von T Flip-Flop.
| D Flip-Flop-Eingang | Derzeitiger Zustand | Nächster Zustand | T Flip-Flop-Eingang | |
|---|---|---|---|---|
| D | Q(t) | Q(t + 1) | T | |
| 0 | 0 | 0 | 0 | |
| 0 | 1 | 0 | 1 | |
| 1 | 0 | 1 | 1 | |
| 1 | 1 | 1 | 0 | |
Aus der obigen Tabelle können wir die Boolesche Funktion von T wie folgt direkt schreiben.
$$ T = D \ oplus Q \ left (t \ right) $$
Wir benötigen also ein Exklusiv-ODER-Gatter mit zwei Eingängen zusammen mit einem T-Flip-Flop. Dascircuit diagram des D-Flip-Flops ist in der folgenden Abbildung dargestellt.
Diese Schaltung besteht aus einem T-Flip-Flop und einem Exklusiv-ODER-Gatter. Dieses Exklusiv-ODER-Gatter erzeugt einen Ausgang, der Ex-ODER von D und Q (t) ist. Die Gesamtschaltung hat also einen einzelnen Eingang D und zwei Ausgänge Q (t) & Q (t) '. Daher ist es einD flip-flop. Ebenso können Sie zwei weitere Konvertierungen durchführen.