Flip-Flops activados por flanco negativo:conocimientos básicos de electrónica

Los flip-flops o circuitos latch ayudan principalmente a diseñar registros y contadores que almacenan datos en forma de números de varios bits. Sin embargo, los dispositivos de registro a menudo necesitan muchos circuitos flip-flops conectados secuencialmente entre sí. Los circuitos secuenciales luego deben pasar por procesos de activación para una operación efectiva.

Un circuito biestable

Fuente:Wikipedia

La activación de un flip flop implica cambiar la señal de entrada mediante un pulso de activación o un pulso de reloj. A su vez, la salida del flip-flop también cambiará.

Hay varias formas de activar un flip-flop, como de alto nivel, de bajo nivel y otras. Expondremos la activación del borde negativo, luego tocaremos los otros métodos.

1. Chanclas activadas por borde

Antes de continuar, repasemos algunos términos cruciales;

Flip-flop: Usamos flip-flops en lugar de circuitos de cierre después de activar un circuito multivibrador en el borde de transición de su onda cuadrada.

Señal de reloj: Es la señal habilitadora.

Circuito S-R activado por borde: Preferiblemente denominado como flip flop S-R.

Circuito D activado por flanco: preferiblemente chanclas D.

Las entradas D, J-K y S-R son entradas sincrónicas colectivamente. Además, todos aparecen en flip-flops activados por borde positivo y activado por borde negativo. La sincronicidad se debe a que puede transferir entradas de datos a la salida del flip-flop en el borde de activación de un pulso de reloj.

A sincronizando contadores de entrada

Fuente:Wikipedia

Las entradas asíncronas (que son claras (CLR) y de ajuste directo (SET)) cambian el estado del flip-flop sin pulsos de reloj.

Activado por flanco positivo (flanco ascendente)

Las entradas S-R, J-K y D aquí significan que no hay burbujas en la entrada del reloj.

Flip-flop de retardo

Tiene tres pestillos SR NAND y mantiene la salida hasta que el pulso del reloj termina de cambiar la señal digital de baja a alta. Además, la etapa de entrada comprende dos pestillos, mientras que la etapa de salida solo tiene un pestillo. Además, la etapa de entrada tiene la entrada de datos conectada a un solo latch NAND.

Flip-flop D activado por borde

Fuente:Wikipedia

Chanclas S-R

Aquí, la salida cambia con respecto a la entrada en el flanco +ve del pulso de reloj. Las entradas S y R no afectarán la salida si no tiene una ventaja final en el pulso del reloj. Pero, en el borde positivo/delantero del reloj, el circuito flip-flop está activo y sigue los cambios de entrada R y S.

Los cambios en un ciclo de reloj incluyen;

• S alta y R baja =salida alta en el borde de ataque/ flip flop SET.
• S baja y R alta =salida baja en el borde de ataque/ flip flop RESET.
• S y R bajas =Sin cambios en el pulso de reloj positivo
• Alto S y R =Estado inaceptable.

Circuito flip flop S-R en disparo positivo

Chanclas J-K

Un flip flop J-K activado por borde funciona de manera similar a un flip flop S-R. Sin embargo, si los estados S y K son altos, hay un cambio de salida. La creación adopta una forma opuesta en el borde de ataque del pulso del reloj.

Activación por flanco negativo (flanco descendente)

Circuito de disparo por flanco negativo

Las tres entradas en los circuitos flip-flop activados por flanco negativo implican que hay una burbuja en la entrada del reloj.

Flip-flop S-R activado por borde

La tabla de verdad y el funcionamiento de un dispositivo activado por flanco negativo son similares a la activación positiva. La única diferencia es que, para la activación negativa, el borde descendente del pulso de activación es el borde posterior.

Puede cambiar las entradas S y R en cualquier momento si tiene una entrada de reloj ALTA o BAJA sin interrumpir la salida. Una excepción a la regla es cuando hay un período corto alrededor de la transición de activación del reloj.

Circuito S-R activado por borde

Fuente:Wikipedia

Flip-flop J-K activado por flanco

Un flip-flop J-K funciona de la misma manera que un flip-flop S-R. Sin embargo, el circuito flip-flop J-K carece de un estado inválido. Luego, cuando tenga las entradas K y J en un estado alto, las salidas cambiarán a un estado opuesto (conmutación).

Flip-flop D activado por borde (retardo/datos)

Un flip-flop D tiene una operación simple, y eso se debe a que solo tiene una sola entrada adicional a su pulso de reloj negativo. A menudo es recomendable cuando necesita almacenar un solo bit de datos (es decir, 0 o 1).

Cuando hay una entrada de D ALTA después de aplicar un pulso de reloj, el flip-flop se CONFIGURA automáticamente y luego almacena un 1. Por el contrario, cuando hay una entrada de D BAJA después de aplicar un pulso de reloj, el circuito de flip-flop se REINICIA y luego mantiene un 0.

Circuito flip flop D activado por borde

Fuente:Wikipedia

1. ¿Por qué usamos la activación por flanco negativo?

La activación por flanco negativo es preferible porque solo descarga operaciones, lo que contribuye a un mayor ahorro de energía. Por el contrario, un disparo por flanco positivo solo cargará la capacitancia.

Además, puede evitar que se produzcan fallos debido a las condiciones de carrera cuando se utiliza un flip-flop activado por flanco negativo. El ejemplo más común de reducción de fallas se encuentra en la aplicación digital de flip-flops en circuitos de matriz de puertas programables en campo (FPGA). Además, puede usar un flip-flop maestro-esclavo para evitar carreras durante el período del reloj.

3. Principio de transición de pulso de reloj

Un borde de pulso de reloj siempre se mueve de 0 a 1, luego de 1 a 0 cuando tienes una señal. Por lo tanto, una sola llamada dará como resultado dos transiciones.

El movimiento de 0 a 1 es la transición positiva, mientras que 1 a 0 denota un cambio negativo. Una operación de lógica positiva con un crecimiento de bajo a alto es el borde de ataque de la señal de reloj. Por otro lado, un crecimiento de alto a bajo es el borde posterior del reloj.

Tipos de transición de pulso de reloj

A veces, puede experimentar desafíos de transiciones múltiples en los flip-flops que desestabilizan los circuitos digitales. Erradicar el problema implica hacer que los flip-flops respondan solo a las transiciones de flanco positivo y negativo, no a la duración de un pulso completo.

4. Flip flop:otros métodos de activación

Activación de alto nivel

En general, aplique el método de activación de alto nivel cuando necesite que el flip flop responda en su estado alto. Puede identificar el estado en una derivación directa desde la entrada del reloj.

Activación de alto nivel

Flanco negativo activado: Activación de bajo nivel

Por el contrario, la activación de bajo nivel es aplicable en flip-flops de bajo estado. Además, además de verificar el cable de entrada del reloj, puede examinar una burbuja indicadora de estado bajo.

Activación de bajo nivel

Activación por flanco negativo:Activación por flanco positivo

Un disparador de flanco positivo asegura que el flip flow responda a un estado de transición de bajo a alto. Puede usar un triángulo junto a una entrada de reloj para identificar la activación positiva.

Disparo de flanco positivo

Resumen

En resumen, la activación por flanco minimiza los efectos transitorios y de ruido en los circuitos electrónicos mientras activa la entrada. Además, la activación permite que los dispositivos produzcan una activación suave que es mucho más rápida que los bucles de retroalimentación externos. Por lo tanto, los dispositivos aceptarán entradas rápidamente y luego cerrarán la entrada con precisión antes de cambiar los valores de entrada y salida.

El texto anterior brinda detalles sobre los tipos de flip-flops con reloj que puede encontrar. Todos funcionan de manera diferente para cambiar la salida a través de la entrada. Y así, comuníquese con nosotros. Sin embargo, todavía estamos abiertos a consultas sobre activación de borde.