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ELETRÔNICA DIGITAL - CIRCUITOS SEQUENCIAIS |
AULA09: FLIP FLOP RS |
BIBLIOGRAFIA: Elementos de Eletrônica Digital - Capuano/Idoeta - Editora Érica |
1. Introdução
Em um
circuito seqüencial o estado seguinte depende das
condições do estado anterior, isto é, o circuito tem memória.
O elemento básico de memória é o Flip – Flop.
Um Flip Flop tem duas saídas complementares (quando uma está em
nível alto a outra estará em nível baixo e vice-versa).
Os estados designados pelos números 0 e 1.
Nos
circuitos combinacionais as
saídas são uma
função das entradas no mesmo instante, isto é, esses circuitos não são
capazes de lembrar dos estados anteriores das entradas (dizemos que não
tem memória).
Os circuitos seqüenciais são circuitos que tem memória,
isto é,
são capazes de lembrar dos estados anteriores.
O elemento básico de um
circuito seqüencial é um flip-flop.
Um flip-flop é
um dispositivo biestável com dois estados:
Em um deles a saída (Q) será “ 0 ’’ e no outro estado a
saída será "1".Para mudar de estado os valores das entradas
deve mudar de acordo com uma tabela (tabela verdade).
1.2.FF RS Assíncrono
A seguir na figura 1 o bloco representativo
de um FF RS e a sua TV com as 4 possibilidade. Observe que tem duas
entradas R(Reset)
e S(Set) e duas saídas
ditas complementares:
Q |
e |
|
desta forma se Q=0 |
|
=1 |
se Q=1 |
então |
|
=0 |
|
|
||||||||||||||||||||
Figura01: FF RS ( a ) - Tabela Verdade ( b ) |
|||||||||||||||||||||
Esse FF tem duas desvantagens:
a) A saídas mudam imediatamente após as
entradas mudarem
b) Quando as entradas estão em nível alto as saídas
serão indefinidas .
O primeiro caso é um problema lógico, pois as mudanças
de dados nas células serão casuais, não sendo possível
controlar a operação. A solução para esse problema
é o FF RS síncrono. Neste elemento as mudanças de estado
acontecerão somente com o aparecimento de um pulso de relógio.
O segundo caso será resolvido com o FF JK.
1.3.FF RS com Portas Assíncrono
Existem várias formas de se construir um FF RS. Mostraremos uma delas, com portas NAND. O FF é chamado de assíncrono se o seu funcionamento não é controlado por pulsos periódicos chamados de relógio ou clock.
Figura02: Circuito do FF RS construído com portas NAND
Na figura02 os níveis lógicos são modificados através das chaves S e R (no MultiSIM para mudar a posição da chave pressione a tecla correspondente no teclado). Esse FF tem a seguinte TV:
R |
S |
Q |
|
Estado |
0 |
0 |
não muda |
não muda |
o estado do FF não se altera |
0 |
1 |
0 |
1 |
impões 0 (reseta) |
1 |
0 |
1 |
0 |
impõe 1 (seta) |
1 |
1 |
1 |
1 |
leva a uma indeterminação quando as entradas voltarem a ser iguais a 0 |
Da TV podemos concluir que não é permitido que as entradas sejam iguais a 1 ao mesmo tempo.
Consulte a bibliografia acima para obter mais informações.
1.4. FF RS com Relógio (Clock)
Muitas vezes é necessário sincronizar a operação de um FF com o resto do circuito. Para isso usamos um pulso de freqüência conhecida. A figura 03 mostra como construir o FF RS adicionando um clock (C). A chave C estando em nível 1 habilita o circuito de acordo com a TV já vista. quando C=0 então a saída ficará no mesmo estado mesmo que as entradas Re S variem.
Figura03: FF RS com clock
2. Experiência18: FF RS com Portas
2.1. Abra o arquivo TDS01 e identifique o circuito da figura02. Levante a sua TV pra todas as combinações possíveis.
RX |
SX |
QX |
0 |
0 |
|
0 |
1 |
|
1 |
0 |
|
1 |
1 |
|
2.2. Conclusões:
3. Experiência19: FF RS com Relógio
3.1. Abra o arquivo ExpTDS02 e identifique o
circuito da figura03. Preencha a tabela a seguir.
Clock(C)X |
RX |
SX |
QX |
1 |
0 |
0 |
|
1 |
0 |
1 |
|
1 |
1 |
0 |
|
1 |
1 |
1 |
|
0 |
0 |
0 |
|
0 |
0 |
1 |
|
0 |
1 |
0 |
|
0 |
1 |
1 |
|
3.2. Conclusões:
