Flip-Flops là các mạch kỹ thuật số tuần tự. Có rất ít loại dép xỏ ngón khác nhau. Ở đây, chúng ta sẽ thấy các loại flip-flop và các quy tắc chuyển đổi từ flip-flop này sang flip-flop khác.
Về cơ bản có bốn loại dép xỏ ngón -
- SR Flip-Flop
- D Flip-Flop
- JK Flip-Flop
- T Flip-Flop
SR Flip-flop
SR flip-flop chỉ hoạt động với quá trình chuyển đổi đồng hồ tích cực hoặc chuyển đổi đồng hồ âm. Trong khi đó, chốt SR hoạt động với tín hiệu cho phép. Sơ đồ mạch của flip-flop SR được thể hiện trong hình sau.
Mạch này có hai đầu vào S &R và hai đầu ra Q (t) &Q (t) ’. Hoạt động của SR flipflop tương tự như SR Latch. Tuy nhiên, flip-flop này chỉ ảnh hưởng đến kết quả đầu ra khi áp dụng chuyển tiếp tích cực của tín hiệu đồng hồ thay vì kích hoạt hoạt động.
D Flip-flop
D flip-flop chỉ hoạt động với quá trình chuyển đổi đồng hồ tích cực hoặc chuyển đổi đồng hồ âm. Trong khi đó, chốt D hoạt động với tín hiệu cho phép. Điều đó có nghĩa là đầu ra của flip-flop D không nhạy cảm với những thay đổi trong đầu vào, D ngoại trừ quá trình chuyển đổi tích cực của tín hiệu xung nhịp. Sơ đồ mạch của flip-flop D được hiển thị trong hình sau.
Mạch này có một đầu vào D và hai đầu ra Q (t) &Q (t) ’. Hoạt động của D flip-flop tương tự như D Latch. Tuy nhiên, flip-flop này chỉ ảnh hưởng đến kết quả đầu ra khi áp dụng chuyển tiếp tích cực của tín hiệu đồng hồ thay vì kích hoạt hoạt động.
JK Flip-flop
JK flip-flop là phiên bản sửa đổi của flip-flop SR. Nó chỉ hoạt động với các chuyển đổi đồng hồ tích cực hoặc chuyển đổi đồng hồ âm. Sơ đồ mạch của flip-flop JK được thể hiện trong hình sau
Mạch này có hai đầu vào J &K và hai đầu ra Q (t) &Q (t) ’. Hoạt động của flip-flop JK tương tự như flip-flop SR. Ở đây, chúng tôi coi các đầu vào của flip-flop SR là S =J Q (t) ’và R =KQ (t) để sử dụng bảng lật SR đã sửa đổi cho 4 kết hợp đầu vào.
T Flip-flop
T flip-flop là phiên bản đơn giản hóa của flip-flop JK. Nó có được bằng cách kết nối cùng một đầu vào ‘T’ với cả hai đầu vào của flip-flop JK. Nó chỉ hoạt động với các chuyển đổi đồng hồ tích cực hoặc chuyển đổi đồng hồ âm. Sơ đồ mạch của T flip-flop được hiển thị trong hình sau.
Mạch này có một đầu vào duy nhất T và hai đầu ra Q (t) &Q (t) ’. Hoạt động của flip-flop T cũng giống như hoạt động của flip-flop JK. Ở đây, chúng tôi coi các đầu vào của flip-flop JK là J =T và K =T để sử dụng flip-flop JK đã sửa đổi cho 2 kết hợp đầu vào. Vì vậy, chúng tôi đã loại bỏ hai kết hợp J &K khác, mà hai giá trị đó bổ sung cho nhau trong T flip-flop.
Chuyển đổi Flip-Flop
Bây giờ chúng ta sẽ xem cách chuyển đổi từ flip-flop này sang flip-flop khác. Đầu tiên, chúng ta sẽ thấy bảng kích thích cho tất cả các dép xỏ ngón.
Dép xỏ ngón SR Flip-flop sang D
Ở đây, ván lật đã cho là ván lật SR và ván lật mong muốn là ván lật D. Do đó, hãy xem xét bảng đặc điểm sau của D flip-flop.
Chúng ta biết rằng flip-flop SR có hai đầu vào S &R. Vì vậy, hãy viết ra các giá trị kích thích của flip-flop SR cho mỗi sự kết hợp của giá trị trạng thái hiện tại và trạng thái tiếp theo. Bảng sau đây cho thấy bảng đặc tính của flip-flop D cùng với đầu vào kích thích của SR flip-flop.
Chúng tôi có thể sử dụng K-Maps 2 biến để nhận được các biểu thức đơn giản hóa cho các đầu vào này. K-Maps cho S &R được hiển thị bên dưới.
Vì vậy, chúng tôi có S =D &R =D 'sau khi đơn giản hóa. Sơ đồ mạch of D flip-flop được hiển thị trong hình sau.
Mạch này bao gồm flip-flop SR và một biến tần. Biến tần này tạo ra một đầu ra, là phần bổ sung của đầu vào D. Vì vậy, mạch tổng thể có một đầu vào duy nhất, D và hai đầu ra Q (t) &Q (t) '. Do đó, nó là một D flip-flop . Tương tự, bạn có thể thực hiện hai chuyển đổi khác.
D Flip-flop to T Flip-flop
Ở đây, ván lật đã cho là D lật và ván lật mong muốn là T lật. Do đó, hãy xem xét bảng đặc điểm sau của T flip-flop.
Chúng ta biết rằng flip-flop D có đầu vào duy nhất D. Vì vậy, hãy viết ra các giá trị kích thích của flip-flop D cho mỗi sự kết hợp của giá trị trạng thái hiện tại và trạng thái tiếp theo. Bảng sau đây cho thấy bảng đặc tính của flip-flop T cùng với đầu vào kích thích của D flip-flop.
Từ bảng trên, chúng ta có thể viết trực tiếp Hàm Boolean của D như bên dưới. Vì vậy, chúng tôi yêu cầu một cổng Exclusive-OR hai đầu vào cùng với D flip-flop. Sơ đồ mạch của T flip-flop được hiển thị trong hình sau.
Mạch này bao gồm D flip-flop và một cổng Exclusive-OR. Cổng Exclusive-OR này tạo ra một đầu ra, là Ex-OR của T và Q (t). Vì vậy, mạch tổng thể có một đầu vào duy nhất, T và hai đầu ra Q (t) &Q (t) ’. Do đó, nó là một T lật lại . Tương tự, bạn có thể thực hiện hai chuyển đổi khác.
JK Flip-flop to T Flip-flop
Ở đây, ván lật đã cho là ván lật JK và ván lật mong muốn là ván lật T. Do đó, hãy xem xét bảng đặc điểm sau của T flip-flop.
Chúng ta biết rằng flip-flop JK có hai đầu vào J &K. Vì vậy, hãy viết ra các giá trị kích thích của flip-flop JK cho mỗi sự kết hợp của giá trị trạng thái hiện tại và trạng thái tiếp theo. Bảng sau đây cho thấy bảng đặc tính của flip-flop T cùng với đầu vào kích thích của JK flipflop.
Chúng tôi có thể sử dụng 2 K-Maps biến để nhận được các biểu thức đơn giản hóa cho hai đầu vào này. k-Maps cho J &K được hiển thị bên dưới.
Vì vậy, chúng tôi có, J =T &K =T sau khi đơn giản hóa. Sơ đồ mạch của T flip-flop được hiển thị trong hình sau.
Mạch này chỉ bao gồm JK flip-flop. Nó không yêu cầu bất kỳ cổng nào khác. Chỉ cần kết nối cùng một đầu vào T với cả J &K. Vì vậy, mạch tổng thể có đầu vào duy nhất, T và hai đầu ra Q (t) &Q (t) ’. Do đó, nó là một T lật lại . Tương tự, bạn có thể thực hiện hai chuyển đổi khác.
T Dép xỏ ngón từ lật sang D
Ở đây, ván lật đã cho là T lật và ván lật mong muốn là D lật. Do đó, hãy xem xét bảng đặc tính của flip-flop D và viết ra các giá trị kích thích của flip-flop T cho mỗi sự kết hợp của giá trị trạng thái hiện tại và trạng thái tiếp theo. Bảng sau đây cho thấy bảng đặc điểm của D flip-flop cùng với đầu vào kích thích của T flip-flop.
Vì vậy, chúng tôi yêu cầu một cổng Exclusive-OR hai đầu vào cùng với T flip-flop. Sơ đồ mạch of D flip-flop được hiển thị trong hình sau.
Mạch này bao gồm T flip-flop và một cổng Exclusive-OR. Cổng Exclusive-OR này tạo ra một đầu ra, là Ex-OR của D và Q (t). Vì vậy, mạch tổng thể có một đầu vào duy nhất, D và hai đầu ra Q (t) &Q (t) ’. Do đó, nó là một D flip-flop . Tương tự, bạn có thể thực hiện hai chuyển đổi khác.