ĐIện tử kỹ thuật số: Flip-Flop là gì? - núm vú

Trong lăng mạ của các thiết bị điện tử, một flip-flop là một loại chốt gated đặc biệt. Sự khác biệt giữa flip-flop và latch gated là trong flip-flop, các đầu vào không được kích hoạt chỉ đơn thuần bởi sự hiện diện của một tín hiệu CAO trên đầu vào CLOCK. Thay vào đó, đầu vào được kích hoạt bởi sự chuyển tiếp

của đầu vào CLOCK. Do đó, tại thời điểm mà đầu vào đồng hồ chuyển từ thấp đến cao, đầu vào được kích hoạt ngắn gọn. Khi đồng hồ ổn định ở cài đặt CAO, trạng thái đầu ra của flip-flop được chốt cho đến khi xung đồng hồ tiếp theo. Flip-flops thường được cho là

cạnh-kích hoạt

bởi vì nó là cạnh của tín hiệu đồng hồ mà gây ra flip-flop. Khi được sử dụng trong các mạch máy tính điều khiển đồng hồ, việc kích hoạt cạnh là một đặc điểm quan trọng bởi vì nó giúp các nhà thiết kế mạch duy trì khả năng kiểm soát tốt hơn về thời gian trong các mạch chứa hàng trăm hoặc thậm chí hàng ngàn flip-flops. Các mạch cho phép một flip-flop để đáp ứng chỉ là hàng đầu cạnh có thể được khá phức tạp. Một trong những phương pháp đơn giản nhất là nạp đầu vào đồng hồ vào một cổng NAND, đi qua một trong hai chân thông qua một Biến tần. Điều này hoạt động bởi vì trong tất cả các cổng logic, có một sự chậm trễ rất nhỏ giữa thời gian một tín hiệu đến ở đầu vào và tín hiệu chính xác đến ở đầu ra.

Ban đầu, đầu vào đồng hồ là LOW. Biến tần gây ra đầu vào đầu tiên vào cổng NAND (đánh dấu 1) là CAO, trong khi đầu vào thứ hai là LOW. Bởi vì đầu vào không phải là cả hai CAO, đầu ra từ cổng NAND ở điểm 2 là CAO. Biến tần thứ hai đảo ngược cổng ra NAND nên đầu ra cuối cùng từ mạch ở điểm 3 là LOW, giống như đầu vào đồng hồ.

Khi đầu vào đồng hồ cao, đầu vào thứ hai vào cổng NAND sẽ chuyển ngay lập tức. Tuy nhiên, phải mất vài mili giây cho biến tần để đáp ứng, vì vậy trong vài mili giây, đầu ra từ biến tần vẫn là CAO.

Như vậy, cả hai đầu vào cho cổng NAND là HIGH trong một vài mili giây, làm cho đầu ra từ cổng NAND ở điểm 2 đi LOW. Sau đó, cổng NOT thứ hai đảo ngược cổng ra NAND, làm cho đầu ra ở điểm 3 trong tín hiệu đi CAO trong một khoảnh khắc ngắn.

Khi cổng NOT đầu tiên bắt kịp và đầu ra của nó ở mức LOW (tại điểm 1), cổng NAND đáp ứng với đầu vào LOW và HIGH bằng cách đặt đầu ra của nó sang HIGH ở điểm 2. Cổng NOT thứ hai sau đó sẽ đảo ngược kết quả đầu ra điểm 3.

Kết quả ròng của mạch là xung đồng hồ dài được chuyển thành xung đồng hồ ngắn.Khoảng thời gian giữa các xung vẫn giữ nguyên, nhưng phần HIGH của xung trở nên ngắn hơn.

Flip-flops được thiết kế để sử dụng trong các mạch sử dụng xung đồng hồ ổn định. Một cách dễ dàng để cung cấp xung đồng hồ cho một mạch flip-flop là sử dụng một IC hẹn giờ 555. Tuy nhiên, nguồn đầu vào cho đầu vào CLOCK của một flip-flop không phải là một đồng hồ thực tế; nó cũng có thể là một đầu vào một-shot kích hoạt bởi một nút bấm.