Os gatilhos ou circuitos de bloqueio ajudam principalmente a projetar registros e contadores que armazenam dados em vários dígitos. No entanto, os dispositivos de registro geralmente exigem muitos circuitos de gatilho conectados em sequência. Um circuito de sequência de tempo deve passar por um processo de acionamento para funcionar efetivamente.
Circuito de gatilho
Fonte: Wikipédia
O gatilho de gatilho envolve o uso de pulsos de gatilho ou pulsos de clock para alterar o sinal de entrada. Por sua vez, a saída do gatilho também será alterada.
Os gatilhos podem ser acionados de várias maneiras, como alto nível e baixo nível. Vamos descrever o gatilho de borda negativa e, em seguida, tocar em outros métodos.
Antes de continuar, vamos entender alguns termos-chave;
gatilho:Depois de ativar o circuito multi-oscilador na borda de transição da onda quadrada, usamos um gatilho em vez de um circuito de bloqueio.
Sinal do relógio:É um sinal habilitador.
Circuito de retenção de amostragem acionada ao longo da borda:É melhor chamá-lo de gatilho S-R.
Circuito D acionado ao longo da borda:É melhor usar o tipo D.
As entradas d, J-K e S-R são conhecidas coletivamente como entradas síncronas. Além disso, ambos aparecem no gatilho ao longo da borda positiva e no gatilho ao longo da borda negativa. Sincronicidade é porque você pode transmitir os dados de entrada para a saída do gatilho ao longo do gatilho do pulso de clock.
Contador de entrada síncrona
Fonte: Wikipedia
As entradas assíncronas (que são clear (CLR) e direct set (SET)) alteram o estado do flip-flop sem impulsos de relógio.
Borda positiva (borda ascendente)
As entradas S-R, J-K e D aqui significam que não há bolha na entrada do relógio.
Flip-flop de atraso
Tem três trincos SR NAND e mantém a saída até que o impulso de relógio termine de mudar o sinal digital de baixo para alto. Além disso, a fase de entrada é composta por dois trincos, enquanto a fase de saída tem apenas um trinco. Além disso, a fase de entrada tem a entrada de dados ligada a um único trinco NAND.
Flip-flop D de borda
Fonte: Wikipedia
Flip-flop S-R
Aqui, a saída muda em relação à entrada na borda +ve do pulso de clock. As entradas S e R não afectam a saída se não houver uma vantagem no impulso do relógio. Mas, na borda positiva/principal do relógio, o circuito do flip flop está ativo e segue as alterações das entradas R e S.
As alterações num ciclo de relógio incluem;
S alto e R baixo = saída alta na borda principal/ flip flop SET.
S baixo e R alto = saída baixa na borda de ataque/ flip flop RESET.
S e R baixos = Nenhuma alteração no impulso positivo do relógio
High S and R = Unacceptable state.
Circuito do flip flop S-R em disparo positivo
Flip flop J-K
Um flip flop J-K com disparo positivo funciona de forma semelhante a um flip flop S-R. No entanto, se ambos os estados S e K forem altos, há uma alternância de saída. A criação adopta uma forma oposta na extremidade anterior do impulso do relógio.
Ativação no extremo negativo (extremo descendente)
Circuito de ativação de extremo negativo
As três entradas em circuitos de flip-flop com desfasamento negativo implicam a existência de uma bolha na entrada do relógio.
Flip-flop S-R de borda negativa
A tabela-verdade e o funcionamento de um dispositivo de disparo negativo são semelhantes aos do disparo positivo. A única diferença é que, para o disparo negativo, a borda descendente do pulso de disparo é a borda de fuga.
Pode alterar as entradas S e R em qualquer altura se tiver uma entrada de relógio HIGH ou LOW sem perturbar a saída. Uma exceção à regra é quando existe um período curto em torno da transição de disparo do relógio.
Circuito S-R com disparo de borda
Fonte: Wikipedia
Flip-flop J-K com disparo de borda
Um flip-flop J-K funciona da mesma forma que um flip-flop S-R. No entanto, o circuito do flip-flop J-K não tem um estado inválido. Assim, quando as entradas K e J estão num estado alto, as saídas passam para um estado oposto (alternância).
Flip-flop D (atraso/dados) acionado por extremidade
Um flip-flop D tem um funcionamento simples, e isso deve-se ao facto de ter apenas uma única entrada para além do seu impulso de relógio negativo. É frequentemente recomendado quando é necessário armazenar um único bit de dados (ou seja, 0 ou 1).
Quando há uma entrada HIGH D após a aplicação de um impulso de relógio, o flip-flop faz automaticamente SET e depois guarda um 1. Inversamente, quando há uma entrada LOW D após a aplicação de um impulso de relógio, o circuito do flip-flop faz RESET e depois guarda um 0.
Circuito de flip-flop D ativado por impulso
Fonte: Wikipedia
O disparo com borda negativa é preferível porque só descarrega as operações, contribuindo para uma maior poupança de energia. Por outro lado, um disparo de borda positiva apenas carrega a capacitância.
Além disso, é possível evitar a ocorrência de falhas devido a condições de corrida quando se utiliza um flip-flop acionado por borda negativa. O exemplo mais comum de redução de falhas é a aplicação digital de flip-flops em circuitos FPGA (Field-Programmable Gate Array). Além disso, pode utilizar um flip-flop mestre-escravo para evitar corridas durante o período de relógio.
3. Princípio da transição de impulsos de relógio
Uma borda de pulso de clock sempre se move de 0 para 1 e depois de 1 para 0 quando há um sinal. Portanto, uma única chamada resultará em duas transições.
O movimento de 0 para 1 é a transição positiva, enquanto que 1 para 0 denota uma mudança negativa. Uma operação lógica positiva com um crescimento de baixo para alto é a borda de ataque do sinal de relógio. Por outro lado, um crescimento de alto para baixo é o bordo de fuga do relógio.
Tipos de transição de impulsos de relógio
Por vezes, podem ocorrer problemas de multitransição nos flip-flops que desestabilizam os circuitos digitais. Para resolver o problema, é necessário fazer com que os flip-flops respondam apenas a transições de borda negativa e positiva, e não à duração total do impulso.
4. Flip flop – Outros métodos de acionamento
Disparo de alto nível
Geralmente, aplica-se o método de disparo de alto nível quando se pretende que o flip flop responda no seu estado alto. É possível identificar o estado em linha reta a partir da entrada do relógio.
Disparo de alto nível
Disparo de borda negativa: Disparo de baixo nível
Pelo contrário, o disparo de baixo nível é aplicável em flip-flops de baixo estado. Além disso, para além de verificar a entrada do relógio, pode examinar uma bolha indicadora de estado baixo.
Disparo de baixo nível
Disparo de borda negativa:Disparo de borda positiva
Um disparo de borda positiva garante que o fluxo do flip responde a um estado de transição de baixo para alto. Pode utilizar um triângulo ao lado de uma entrada de relógio para identificar o disparo positivo.
Disparo de borda positiva
Resumo
Em suma, o disparo de borda minimiza os efeitos transitórios e de ruído nos circuitos electrónicos enquanto dispara a entrada. Além disso, o disparo permite que os dispositivos produzam um disparo suave que é muito mais rápido do que os loops de feedback externos. Assim, os dispositivos aceitam rapidamente as entradas e, em seguida, fecham com precisão a entrada antes de alterar os valores de saída e de entrada.
O texto acima fornece detalhes sobre os tipos de flip-flops com clock que pode encontrar. Todos eles funcionam de forma diferente para alterar a saída através da entrada. Por isso, entre em contacto connosco. No entanto, continuamos abertos a perguntas sobre o acionamento de extremidades.
