Thuật ngữ flip-flop (FF) được phát minh vào năm 1918 bởi nhà vật lý người Anh F.W Jordan và William Eccles. Nó được đặt tên là mạch kích hoạt Eccles Jordan và bao gồm hai phần tử hoạt động. Thiết kế của FF đã được sử dụng trong máy tính phá mã Colossus của Anh vào năm 1943. Các phiên bản transistorized của các mạch này rất phổ biến trong máy tính, ngay cả sau khi tổng quan về mạch tích hợp , mặc dù bây giờ các FF được làm từ cổng logic cũng rất phổ biến. Mạch flip-flop đầu tiên được biết đến với tên gọi khác là multivibrator hoặc mạch kích hoạt.
FF là một phần tử mạch trong đó o / p không chỉ phụ thuộc vào các đầu vào hiện tại mà còn phụ thuộc vào đầu vào cũ và o / ps. Sự khác biệt chính giữa mạch flip flop và một chốt là FF bao gồm tín hiệu đồng hồ, trong khi chốt thì không. Về cơ bản, có 4 loại chốt & FF là: T, D, SR và JK. Sự khác biệt chính giữa các loại FF này và chốt là số lượng đầu vào mà chúng có và cách chúng thay đổi trạng thái. Có sự khác biệt khác nhau cho mỗi loại FF và chốt có thể làm tăng hoạt động của chúng. Vui lòng theo liên kết dưới đây để biết thêm về Các loại chuyển đổi flip flop khác nhau
Mạch Flip Flop là gì?
Việc thiết kế mạch flip flop có thể được thực hiện bằng cách sử dụng cổng logic chẳng hạn như hai cổng NAND và NOR. Mỗi flip flop bao gồm hai đầu vào và hai đầu ra, cụ thể là đặt và đặt lại, Q và Q ’. Loại flip flop này được gọi là flip flop SR hoặc chốt SR.
FF bao gồm hai trạng thái được hiển thị trong hình sau. Khi Q = 1 vàQ ’= 0 thì nó ở trạng thái xác lập. Khi Q = 0 và Q ’= 1 thì nó ở trạng thái rõ ràng. Các đầu ra Q và Q ’của FF là phần bổ sung của nhau và được cho là đầu ra bình thường & bổ sung tương ứng. Trạng thái nhị phân của flip flop được coi là giá trị đầu ra bình thường.
Khi đầu vào 1 được áp dụng cho flip flop, cả hai đầu ra của FF đều về 0, vì vậy cả hai o / p ’đều là phần bổ sung của nhau. Trong hoạt động thường xuyên, bệnh này phải được bỏ qua bằng cách đảm bảo rằng các bệnh không được áp dụng đồng thời cho cả hai đầu vào.
Các loại dép xỏ ngón
Mạch Flip Flop được phân thành bốn loại dựa trên công dụng của nó, đó là D-Flip Flop, T- Flip Flop, SR- Flip Flop và JK- Flip Flop.
SR-Flip Flop
Ván lật SR được chế tạo với hai cổng AND và một ván lật NOR cơ bản. O / ps của hai cổng AND vẫn ở mức 0 miễn là xung CLK bằng 0, bất kể giá trị S và R i / p. Khi xung CLK là 1, thông tin từ đầu vào S và R cho phép thông qua FF cơ bản. Khi S = R = 1, xung đồng hồ xuất hiện gốc cả o / ps về 0. Khi xung CLK được tách ra, trạng thái của FF là không ổn định.
SR Flip Flop
D Flip Flop
Đơn giản hóa của flip flop SR không có gì khác ngoài flip-flop D được thể hiện trong hình. Đầu vào của D-flip flop trực tiếp đi đến đầu vào S và phần bổ sung của nó đi tới i / p R. Đầu vào D được lấy mẫu trong suốt sự tồn tại của xung CLK. Nếu nó là 1, thì FF được chuyển sang trạng thái đặt. Nếu nó là 0 thì FF chuyển sang trạng thái rõ ràng.
D Flip Flop
JK Flip Flop
JK-FF là một đơn giản hóa của SR-flip flop. Các đầu vào của flip flops J và K hoạt động giống như các đầu vào S & R. Khi đầu vào 1 được áp dụng cho cả đầu vào J và K, thì FF chuyển sang trạng thái bổ sung của nó. Hình của flip flop này được hiển thị bên dưới. Việc thiết kế JK FF có thể được thực hiện theo cách mà o / p Q được ANDed với P và. Thủ tục này được thực hiện để FF được xóa trong một xung CLK chỉ khi đầu ra trước đó là 1. Theo cách tương tự, đầu ra được ANDed với J & CP để FF được xóa trong một xung CLK chỉ là Q 'là trước đó là 1.
JK Flip Flop
- Khi J = K = 0, CLK không có ảnh hưởng đến o / p và o / p của FF tương tự như giá trị trước đó của nó. Điều này là do khi cả J & K bằng 0, o / p của cổng AND cụ thể của chúng sẽ trở thành 0.
- Khi J = 0, K = 1, o / p của cổng AND tương đương với J trở thành 0 nghĩa là, S = 0 và R = 1 do đó Q ’trở thành 0. Điều kiện này sẽ thay đổi FF. Điều này biểu thị trạng thái RESET của FF.
T Flip Flop
T-flip flop hoặc flip flop bật tắt là một phiên bản i / p duy nhất của flip flop JK. Hoạt động của FF này như sau: Khi đầu vào của T là ‘0’ sao cho ‘T’ sẽ tạo ra trạng thái tiếp theo tương tự như trạng thái hiện tại. Điều đó có nghĩa là khi đầu vào của T-FF là 0 thì trạng thái hiện tại và trạng thái tiếp theo sẽ bằng 0. Tuy nhiên, nếu i / p của T là 1 thì trạng thái hiện tại là nghịch đảo với trạng thái tiếp theo. Điều đó có nghĩa là, khi T = 1, thì trạng thái hiện tại = 0 và trạng thái tiếp theo = 1)
T Flip Flop
Các ứng dụng của dép xỏ ngón
Ứng dụng của mạch flip flop chủ yếu liên quan đến công tắc loại bỏ dội lại, lưu trữ dữ liệu, truyền dữ liệu, chốt, thanh ghi, bộ đếm, phân chia tần số, bộ nhớ, v.v. Một số trong số chúng được thảo luận dưới đây.
Đăng ký
Sổ đăng ký là một tập hợp một tập hợp các flip flops được sử dụng để lưu trữ một tập hợp các bit. Ví dụ, nếu bạn muốn lưu trữ N-bit từ, bạn cần N số lượng FFS. AFF chỉ có thể lưu trữ một bit dữ liệu (0 hoặc 1). Một số FF được sử dụng khi số lượng bit dữ liệu được lưu trữ. Thanh ghi là một tập hợp các FF được sử dụng để lưu trữ dữ liệu nhị phân. Dung lượng lưu trữ dữ liệu của thanh ghi là một tập hợp các bit dữ liệu số mà nó có thể giữ lại. Việc tải thanh ghi có thể được định nghĩa là thiết lập hoặc đặt lại các FF riêng biệt, tức là đưa dữ liệu vào thanh ghi để trạng thái của FF giao tiếp với các bit dữ liệu được lưu trữ.
Việc tải dữ liệu có thể nối tiếp hoặc song song. Trong quá trình tải nối tiếp, dữ liệu được chuyển vào thanh ghi dưới dạng nối tiếp (tức là từng bit một), nhưng trong quá trình tải song song, dữ liệu được truyền vào thanh ghi dưới dạng song song có nghĩa là, tất cả các FF được kích hoạt vào trạng thái mới của chúng cùng một lúc. Đầu vào song song đòi hỏi các điều khiển SET hoặc RESET của mọi FF phải có thể truy cập được.
RAM (Bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên)
RAM được sử dụng trong máy tính, hệ thống xử lý thông tin, kỹ thuật số hệ thống điều khiển nó là cần thiết để lưu trữ dữ liệu kỹ thuật số và khôi phục dữ liệu theo ý muốn. FFS có thể được sử dụng để tạo bộ nhớ trong đó thông tin có thể được lưu trữ trong bất kỳ khoảng thời gian cần thiết nào và sau đó cung cấp bất cứ khi nào cần thiết.
Thông tin được lưu trữ trong bộ nhớ đọc-ghi được xây dựng từ các thiết bị bán dẫn sẽ bị mất nếu nguồn điện bị tách ra, bộ nhớ đó được cho là không ổn định. Nhưng bộ nhớ chỉ đọc là không thay đổi. RAM là bộ nhớ mà vị trí bộ nhớ có thể được sử dụng trực tiếp và tức thì. Ngược lại, để truy cập vị trí bộ nhớ trên băng từ, cần phải vặn hoặc gỡ cuộn băng và đi qua một loạt địa chỉ trước khi đến địa chỉ ưa thích. Vì vậy, băng được gọi là bộ nhớ truy cập tuần tự.
Do đó, đây là tất cả về flip flop, mạch flip flop, các loại flip flop và các ứng dụng. Chúng tôi hy vọng rằng bạn đã hiểu rõ hơn về khái niệm này. Hơn nữa, bất kỳ truy vấn nào liên quan đến khái niệm này hoặc dự án điện và điện tử , hãy đóng góp ý kiến quý báu của bạn trong phần bình luận bên dưới. Đây là một câu hỏi dành cho bạn, chức năng chính của dép tông trong điện tử kỹ thuật số là gì?
