eletrônica digital flip-flops e registradores de deslocamento prof. wanderley
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Eletrônica Digital Flip-Flops e Registradores de
Deslocamento
Prof. Wanderley
Introdução Eletrônica Digital divide-se em lógica combinacional e lógica
sequencial Circuitos combinacionais apresentam saídas dependentes das
variáveis de entrada Circuitos sequenciais apresentam saídas dependentes das
variáveis de entrada e de estados anteriores Os estados anteriores devem ser armazenados em algum local
para uso posterior Os elementos de armazenamento são os chamados FLIP-
FLOPs
FLIP-FLOPs
Entrada 1
Entrada 2
Clock
Q (Saída principal)
Q
Flip-Flop
01
10
Clock 0 1 0 1 0 1 0 1
Flip-Flop RS Básico Construindo o flip-flop RS a partir de portas NAND
Latch RSTabela Verdade
1
0
0
0S R Qa Qf
0 0 0 0
0 0 1
0 1 0
0 1 1
1 0 0
1 0 1
1 1 0
1 1 1
Flip-Flop RS Básico Construindo o flip-flop RS a partir de portas NAND
Latch RSTabela Verdade
0
0
0
1S R Qa Qf
0 0 0 0
0 0 1 1
0 1 0
0 1 1
1 0 0
1 0 1
1 1 0
1 1 1
Flip-Flop RS Básico Construindo o flip-flop RS a partir de portas NAND
Latch RSTabela Verdade
1
0
1
0S R Qa Qf
0 0 0 0
0 0 1 1
0 1 0 0
0 1 1
1 0 0
1 0 1
1 1 0
1 1 1
Flip-Flop RS Básico Construindo o flip-flop RS a partir de portas NAND
Latch RSTabela Verdade
0->1
0
1
1->0S R Qa Qf
0 0 0 0
0 0 1 1
0 1 0 0
0 1 1 0
1 0 0
1 0 1
1 1 0
1 1 1
Flip-Flop RS Básico Construindo o flip-flop RS a partir de portas NAND
Latch RSTabela Verdade
1->0
1
0
0->1S R Qa Qf
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 0
1 1 1
Flip-Flop RS Básico Construindo o flip-flop RS a partir de portas NAND
Latch RSTabela Verdade
0
1
0
1S R Qa Qf
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
Flip-Flop RS Básico Construindo o flip-flop RS a partir de portas NAND
Latch RSTabela Verdade
1
1
1
0->1S R Qa Qf
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 inválido
1 1 1
Flip-Flop RS Básico Construindo o flip-flop RS a partir de portas NAND
Latch RSTabela Verdade
0->1
1
1
1S R Qa Qf
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 inválido
1 1 1 inválido
Flip-Flop RS Básico
Tabela Verdade
S R Qa Qf
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 inválido
1 1 1 inválido
S R Saída
0 0 Não muda
0 1 Q=0
1 0 Q=1
1 1 inválido
Flip-Flop RS Básico Construindo o flip-flop RS a partir de portas NAND
Latch RS
SET
RESET
Q
Q
Latch RS
Flip-Flop RS Básico Construindo o flip-flop RS a partir de portas NAND
FLIP-FLOP RSCLOCK Qf
0 Qa
1 ´FF RS
CLOCK
Set
Reset
Q
QFlip-Flop
RS
Flip-Flop RS Básico
PROBLEMA: O FF RS NÃO ACEITA TODAS AS COMBINAÇÕES DE ENTRADA POSSÍVEIS!
S R Saída
0 0 Não muda
0 1 Q=0
1 0 Q=1
1 1 inválido
Flip-Flop JK
CLOCK
J
K
Q
QFlip-Flop
JK
J K Qa S R Qf
0 0 0 0 0 Qa
0 0 1 0 0 Qa
0 1 0 0 0 Qa=0
0 1 1 0 1 0
1 0 0 1 0 1
1 0 1 0 0 Qa=1
1 1 0 1 0 1
1 1 1 0 1 0
0
1
aQ
aQ
TABELA VERDADE
Flip-Flop JK
J K Qa S R Qf
0 0 0 0 0 Qa
0 0 1 0 0 Qa
0 1 0 0 0 Qa=0
0 1 1 0 1 0
1 0 0 1 0 1
1 0 1 0 0 Qa=1
1 1 0 1 0 1
1 1 1 0 1 0
0
1
aQ
aQ
TABELA VERDADE
J K Qf
0 0 Qa
0 1 0
1 0 1
1 1aQ
TODAS AS ENTRADAS SÃO VÁLIDAS!
Flip-Flop JK com PRESET e CLEAR
CLEAR PRESET Qf
0 0 Não permitido
0 1 0
1 0 1
1 1 FF JK
Flip-Flop JK Mestre-Escravo
O FF JK apresenta uma característica indesejável. Quando o clock for 1, o circuito funciona como um circuito combinacional, de modo que qualquer mudança em J e/ou K fará com que a saída se altere.
MESTRE ESCRAVO
Flip-Flop JK Mestre-Escravo com Entradas Preset e Clear
MESTRE ESCRAVO
Flip-Flop T
Pode ser obtido a partir de um FF JK Mestre-Escravo, com as entradas JK curto-circuitadas.
J K T Qf
0 0 0
0 1 X X
1 0 X X
1 1 1
aQ
aQ
T Qf
0
1
aQ
aQ
T de Toggle (Comutado)
Flip-Flop D
Pode ser obtido a partir de um FF JK Mestre-Escravo, com a entrada K invertida em relação a J.
J K D Qf
0 0 X X
0 1 0 0
1 0 1 1
1 1 X X
D Qf
0 0
1 1
O Registrador de Deslocamento Um flip-flop é capaz de armazenar um único bit. Se necessitamos armazenar uma informação contendo mais de um
bit, o flip-flop será insuficiente. Para resolver esse problema, utilizamos o chamado Registrador de
Deslocamento (Shift Register).
O Registrador de Deslocamento
Observe que a natureza das conexões entre registradores faz com que os JK funcionem como D.
O Registrador de Deslocamento: Transferência Paralela de Dados
Todos os bits são simultaneamente transferidos
O Registrador de Deslocamento: Transferência Serial de Dados
Os bits são sequencialmente transferidos
O Registrador de Deslocamento: Conversor Série-Paralelo
I=1010
O Registrador de Deslocamento: Conversor Paralelo-Série
Enable=0 =>Funcionamento normal do registrador
Enable=1=>Carregar entras PRs nos flip-flops