Giáo trình kỹ thuật số : Chương 5 part 1 pps

„ Ngõ vào tích cực mức thấp, ngõ ra sẽ thay đổi trạng thái khi có xung thấp ở ngõ vào... Mạch chốt cổng NAND Mạch chốt cổng NAND có hai trạng thái ổn định trạng thái chốt ứng với trường

Chương 5

Flip – Flops

Th.S Đặng Ngọc Khoa

Khoa Điện - Điện Tử

Giới thiệu

„ Sơ đồ hệ thống số tổng quát bao gồm

thành phần nhớ và các cổng logic

Flip-Flops

„ Thành phần nhớ phổ biến nhất là các

Flip-flop, flip-flop được cấu thành từ những

cổng logic đơn giản

„ Ký hiệu tổng quát của một flip-flop

4

Mạch chốt cổng NAND

„ Mạch chốt cổng NAND là một flip-flop đơn giản.

„ Mạch chốt có hai ngõ vào là set và clear (preset).

„ Ngõ vào tích cực mức thấp, ngõ ra sẽ thay đổi

trạng thái khi có xung thấp ở ngõ vào.

„ Khi mạch ở trạng thái set

„ Khi mạch ở trạng thái clear (preset)

1 Q và 0

0 Q và 1

Mạch chốt cổng NAND

Mạch chốt cổng NAND có hai trạng thái ổn

định (trạng thái chốt) ứng với trường hợp

SET = CLEAR = 1

Trạng thái SET mạch chốt

Khi ngõ vào SET chuyển từ trạng thái cao

xuống trạng thái thấp, trong cả hai trường

hợp ngõ ra Q sẽ ở trạng thái cao

Trạng thái clear mạch chốt

Khi ngõ vào CLEAR chuyển từ trạng thái cao

xuống trạng thái thấp, trong cả hai trường

hợp ngõ ra Q sẽ ở trạng thái thấp

8

Mạch chốt cổng NAND

„ SET = RESET = 1 Trạng thái ổn định, ngõ ra vẫn giữ

trạng thái trước đó.

„ SET = 0, RESET = 1 Q ở mức cao.

„ SET = 1, RESET = 0 Q ở mức thấp.

„ SET = RESET = 0 Ngõ ra không được xác định chính

xác do cả hai trạng thái set và clear cùng tác động.

Mô tả tương đương mạch chốt

Ngõ ra mạch chốt nhớ trạng thái trước đó và

ngõ ra chỉ có thể thay đổi khi một trong hai

ngõ vào ở trạng thái tích cực

Ví dụ 5-1

„ Khóa chống nảy

Mạch chốt cổng NOR

„ Tương tự như mạch chốt cổng NAND chỉ khác vị

trí hai ngõ ra Q và Q được thay đổi cho nhau.

„ Ngõ vào tích cực mức cao

12

Dạng sóng mạch chốt cổng NOR

Ví dụ 5-2

„ Khi mất nguồn ánh sáng hệ thống sẽ báo động.

„ Công tắc SW1 dùng đề reset hệ thống

Đồng bộ và bất đồng bộ

„ Hệ thống số có thể hoạt động ở trạng thái:

„ Bất đồng bộ (Asynchronously): Trạng thái ngõ

ra sẽ thay đổi khi có bất kỳ sự thay đổi nào ở

ngõ vào.

„ Đồng bộ (Synchronously): Ngõ ra chỉ thay đổi

tại những thời điểm có cạnh xung clock (đồng

bộ với cạch xung clock)

Xung clock

„ Với hệ thống đồng bộ, ngõ ra thay đổi trạng

thái tại những thời điểm có cạnh xung clock

„ Cạnh xung dương Positive-going transitions (PGT)

„ Cạnh xung âm: Negative-going transitions (NGT)

16

Flip-Flops và xung clock

„ Trong các FF có ngõ vào xung clock (CLK)

„ (a) Xung clock tích cực cạnh dương

„ (b) Xung clock tích cực cạnh âm

Dạng sóng của SC-FF

SC-FF tích cực cạnh âm

Cấu trúc bên trong SC-FF

„ Bao gồm:

„ Mạch phát hiện cạnh xung

„ Mạch thiết lập trạng thái

„ Mạch chốt cổng NAND

20

Mạch phát hiện cạnh xung

Phát hiện cạnh dương Phát hiện cạnh âm

JK-FF

„ Hoạt động giống SC-FF J là ngõ set, K là

ngõ clear

„ Khi cả J và K đều ở mức cao, ngõ ra sẽ đảo

trạng thái so với trạng thái trước đó

„ Có thể tích cực cạnh dương hay cạnh âm

xung clock

JK-FF

JK-FF tích cực cạnh âm

24

Cấu trúc bên trong của JK-FF

„ Khác nhau duy nhất giữa JK và SC-FF là

JK có phần hồi tiếp tín hiệu