Digital Electronics: Was ist ein Flip-Flop?

Im Sprachgebrauch der Elektronik, ein Flip Flops ist eine spezielle Art von gated Verriegelung. Der Unterschied zwischen einem Flip-Flop und einer geschlossenen Verriegelungs ist, dass in einem Flip-Flop, die Eingänge sind nicht nur durch das Vorhandensein eines hohen Signals auf dem CLOCK-Eingang aktiviert ist.

Stattdessen werden die Eingaben durch den aktivierten Übergang des CLOCK-Eingang. Somit ist im Moment, dass die Takteingang von niedrig bis hoch, werden die Eingänge kurzzeitig aktiviert. Sobald die Uhr auf der hohen Einstellung stabilisiert hat, wird der Ausgangszustand des Flip-Flop bis zum nächsten Taktimpuls zwischengespeichert.

Flip-Flops sind oft gesagt, zu sein flankengetriggerter denn es ist die Flanke des Taktsignals, das das Flip-Flop triggert. Wenn in taktgesteuerten Computerschaltungen verwendet, Flankentriggerung ist eine wichtige Eigenschaft, weil es Schaltungsentwickler bei Schaltungen eine bessere Kontrolle über das Timing der hilft, die Hunderte oder vielleicht Tausende von Flip-Flops enthalten.

Die Schaltung, die ein Flip-Flop ermöglicht, nur die Vorderkante reagieren kann ziemlich kompliziert sein. Eine der einfachsten Methoden besteht darin, die Takteingabe in ein NAND-Gatter zuzuführen, durch einen Inverter einer der Schenkel verläuft. Dies funktioniert, weil in allen Logik-Gattern, gibt es eine sehr kleine Verzögerung zwischen der Zeit, ist ein Signal kommt an dem Eingang und das korrekte Signal ankommt am Ausgang.

Anfänglich wird der Takteingang LOW. Der Wechselrichter bewirkt, dass der erste Eingang des NAND-Gatters (markiert 1) hoch, während der zweite Eingang niedrig ist. Da die Eingänge nicht beide hoch sind, ist der Ausgang von dem NAND-Gate bei Punkt 2 HIGH. Der zweite Inverter invertiert das NAND-Gatter-Ausgang, so dass die endgültige Ausgabe von der Schaltung an Punkt 3 niedrig ist, genau wie der Takteingang.

Wenn der Takteingang hoch geht, geht der zweite Eingang zu dem NAND-Gatter sofort hoch. Allerdings dauert es einige Millisekunden für den Wechselrichter zu reagieren, so dass für diesen wenigen Millisekunden, die Ausgabe aus dem Wechselrichter ist immer noch hoch.

Somit sind beide Eingänge des NAND-Gatters HOCH für einige Millisekunden, die am Punkt 2 das Ausgangssignal von dem NAND-Gatter bewirkt LOW zu gehen. Dann kehrt das zweite NICHT-Gatter den NAND-Gatter-Ausgang, wodurch der Ausgang an Punkt 3 in dem Signal für einen kurzen Moment HOCH zu gehen.

Sobald das erste NOT-Gatter holt und sein Ausgang geht LOW (bei Punkt 1), reagiert das NAND-Gatter auf den niedrigen und hohen Eingang mit seinem Ausgang am Punkt auf HIGH Einstellung 2. Die zweite NOT-Gatter invertiert dann die Ausgabe an Punkt 3.

Das Nettoergebnis der Schaltung ist, dass lange Taktimpulse in Impulse kurze Uhr gedreht werden. Die Dauer zwischen den Impulsen gleich bleibt, aber der hohe Teil des Impuls wird viel kürzer.

Flip-Flops sind für den Einsatz in Schaltungen entwickelt, die stetig Taktimpulse verwenden. Eine einfache Möglichkeit, Taktimpulse für eine Flip-Flop-Schaltung zu schaffen, ist ein 555-Timer IC zu verwenden. Allerdings ist die Eingangsquelle für den Takteingang eines Flip-Flops müssen nicht eine tatsächliche Uhrzeiger- sei es auch ein One-Shot-Eingang getriggert durch einen Druckknopf sein kann.