Sirkuit Digital - Sandal Jepit
Di bab sebelumnya, kita membahas tentang Latch. Itu adalah bahan dasar dari sandal jepit. Kami dapat menerapkan sandal jepit dalam dua metode.
Dalam metode pertama, cascade two latchessedemikian rupa sehingga kait pertama diaktifkan untuk setiap pulsa clock positif dan kait kedua diaktifkan untuk setiap pulsa clock negatif. Sehingga kombinasi kedua latch ini menjadi flip-flop.
Pada metode kedua, kita dapat langsung menerapkan flip-flop, yang sensitif terhadap tepi. Dalam bab ini, mari kita bahas yang berikut iniflip-flops menggunakan metode kedua.
- SR Flip-Flop
- D Flip-Flop
- JK Flip-Flop
- T Flip-Flop
SR Flip-Flop
SR flip-flop beroperasi dengan hanya transisi jam positif atau transisi jam negatif. Sedangkan SR latch beroperasi dengan mengaktifkan sinyal. Itucircuit diagram SR flip-flop ditunjukkan pada gambar berikut.
Sirkuit ini memiliki dua input S & R dan dua output Q (t) & Q (t) '. Pengoperasian SR flipflop mirip dengan SR Latch. Tapi, flip-flop ini mempengaruhi output hanya ketika transisi positif dari sinyal clock diterapkan alih-alih mengaktifkan aktif.
Tabel berikut menunjukkan state table dari SR flip-flop.
| S | R | Q (t + 1) |
|---|---|---|
| 0 | 0 | Q (t) |
| 0 | 1 | 0 |
| 1 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | - |
Di sini, Q (t) & Q (t + 1) masing-masing adalah keadaan sekarang & keadaan berikutnya. Jadi, SR flip-flop dapat digunakan untuk salah satu dari tiga fungsi ini seperti Hold, Reset & Set berdasarkan kondisi input, ketika transisi positif dari sinyal clock diterapkan. Tabel berikut menunjukkancharacteristic table dari SR flip-flop.
| Berikan Masukan | Keadaan Sekarang | Status Berikutnya | |
|---|---|---|---|
| S | R | Q(t) | Q(t + 1) |
| 0 | 0 | 0 | 0 |
| 0 | 0 | 1 | 1 |
| 0 | 1 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 1 | 0 |
| 1 | 0 | 0 | 1 |
| 1 | 0 | 1 | 1 |
| 1 | 1 | 0 | x |
| 1 | 1 | 1 | x |
Dengan menggunakan tiga variabel K-Map, kita bisa mendapatkan ekspresi yang disederhanakan untuk state selanjutnya, Q (t + 1). Ituthree variable K-Map untuk keadaan selanjutnya, Q (t + 1) ditunjukkan pada gambar berikut.
Pengelompokan maksimum yang mungkin dari yang berdekatan sudah ditunjukkan pada gambar. Oleh karena itu,simplified expression untuk keadaan selanjutnya Q (t + 1) adalah
$ Q \ kiri (t + 1 \ kanan) = S + {R} 'Q \ kiri (t \ kanan) $
D Flip-Flop
D flip-flop beroperasi dengan hanya transisi jam positif atau transisi jam negatif. Sedangkan D latch beroperasi dengan mengaktifkan sinyal. Itu berarti, output D flip-flop tidak sensitif terhadap perubahan input, D kecuali untuk transisi aktif dari sinyal clock. Itucircuit diagram dari D flip-flop ditunjukkan pada gambar berikut.
Sirkuit ini memiliki input D tunggal dan dua output Q (t) & Q (t) '. Pengoperasian D flip-flop mirip dengan D Latch. Tapi, flip-flop ini mempengaruhi output hanya ketika transisi positif dari sinyal clock diterapkan alih-alih mengaktifkan aktif.
Tabel berikut menunjukkan state table dari D flip-flop.
| D | Qt + 1t + 1 |
|---|---|
| 0 | 0 |
| 1 | 1 |
Oleh karena itu, D flip-flop selalu menyimpan informasi, yang tersedia pada input data, D dari transisi positif sinyal clock sebelumnya. Dari tabel state di atas, kita dapat langsung menuliskan persamaan state berikutnya sebagai
Q (t + 1) = D
Keadaan berikutnya dari D flip-flop selalu sama dengan input data, D untuk setiap transisi positif dari sinyal clock. Oleh karena itu, D flip-flop dapat digunakan dalam register,shift registers dan beberapa penghitung.
JK Flip-Flop
JK flip-flop adalah versi modifikasi dari SR flip-flop. Ini beroperasi dengan hanya transisi jam positif atau transisi jam negatif. Itucircuit diagram JK flip-flop ditunjukkan pada gambar berikut.
Sirkuit ini memiliki dua input J & K dan dua output Q (t) & Q (t) '. Pengoperasian JK flip-flop mirip dengan SR flip-flop. Di sini, kami menganggap input SR flip-flop sebagaiS = J Q(t)’ dan R = KQ(t) untuk menggunakan SR flip-flop yang dimodifikasi untuk 4 kombinasi input.
Tabel berikut menunjukkan state table dari JK flip-flop.
| J | K | Q (t + 1) |
|---|---|---|
| 0 | 0 | Q (t) |
| 0 | 1 | 0 |
| 1 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | Q (t) ' |
Di sini, Q (t) & Q (t + 1) masing-masing adalah keadaan sekarang & keadaan berikutnya. Jadi, JK flip-flop dapat digunakan untuk salah satu dari empat fungsi ini seperti Hold, Reset, Set & Complement of present state berdasarkan kondisi input, ketika transisi positif dari sinyal clock diterapkan. Tabel berikut menunjukkancharacteristic table dari JK flip-flop.
| Berikan Masukan | Keadaan Sekarang | Status Berikutnya | |
|---|---|---|---|
| J | K | Q(t) | Q(t+1) |
| 0 | 0 | 0 | 0 |
| 0 | 0 | 1 | 1 |
| 0 | 1 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 1 | 0 |
| 1 | 0 | 0 | 1 |
| 1 | 0 | 1 | 1 |
| 1 | 1 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | 1 | 0 |
Dengan menggunakan tiga variabel K-Map, kita bisa mendapatkan ekspresi yang disederhanakan untuk state selanjutnya, Q (t + 1). Three variable K-Map untuk keadaan selanjutnya, Q (t + 1) ditunjukkan pada gambar berikut.
Pengelompokan maksimum yang mungkin dari yang berdekatan sudah ditunjukkan pada gambar. Oleh karena itu,simplified expression untuk keadaan selanjutnya Q (t + 1) adalah
$$ Q \ kiri (t + 1 \ kanan) = J {Q \ kiri (t \ kanan)} '+ {K}' Q \ kiri (t \ kanan) $$
T Flip-Flop
T flip-flop adalah versi sederhana dari JK flip-flop. Ini diperoleh dengan menghubungkan input 'T' yang sama ke kedua input JK flip-flop. Ini beroperasi dengan hanya transisi jam positif atau transisi jam negatif. Itucircuit diagram dari T flip-flop ditunjukkan pada gambar berikut.
Sirkuit ini memiliki input tunggal T dan dua output Q (t) & Q (t) '. Pengoperasian T flip-flop sama dengan JK flip-flop. Di sini, kami menganggap input JK flip-flop sebagaiJ = T dan K = Tuntuk memanfaatkan flip-flop JK yang dimodifikasi untuk 2 kombinasi input. Jadi, kami menghilangkan dua kombinasi J & K lainnya, yang kedua nilai tersebut saling melengkapi dalam T flip-flop.
Tabel berikut menunjukkan state table dari T flip-flop.
| D | Q (t + 1) |
|---|---|
| 0 | Q (t) |
| 1 | Q (t) ' |
Di sini, Q (t) & Q (t + 1) masing-masing adalah keadaan sekarang & keadaan berikutnya. Jadi, T flip-flop dapat digunakan untuk salah satu dari dua fungsi ini seperti Hold, & Complement of present state berdasarkan kondisi input, ketika transisi positif dari sinyal clock diterapkan. Tabel berikut menunjukkancharacteristic table dari T flip-flop.
| Masukan | Keadaan Sekarang | Status Berikutnya |
|---|---|---|
| T | Q(t) | Q(t + 1) |
| 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 1 |
| 1 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | 0 |
Dari tabel karakteristik di atas, kita bisa langsung menulis next state equation sebagai
$$ Q \ kiri (t + 1 \ kanan) = {T} 'Q \ kiri (t \ kanan) + TQ {\ kiri (t \ kanan)}' $$
$$ \ Rightarrow Q \ left (t + 1 \ right) = T \ oplus Q \ left (t \ kanan) $$
Output dari T flip-flop selalu berubah untuk setiap transisi positif dari sinyal clock, ketika input T tetap pada logika High (1). Oleh karena itu, T flip-flop dapat digunakan dalam formatcounters.
Dalam bab ini, kami menerapkan berbagai sandal jepit dengan menyediakan kopling silang antara gerbang NOR. Demikian pula, Anda dapat menerapkan sandal jepit ini dengan menggunakan gerbang NAND.