FLIP FLOPS - escolaindustrial.com.br

1 FLIP FLOPS . M-1113A. *Only illustrative meramente Imagem meramente ilustrativa. EXPERIMENTS MANUAL. Manual de Experimentos Manual de Experimentos Conte do 1. Objetivos .. 2. 2. Introdu o Te 2. 3. Experi ncia 01: Flip-Flop - RS B sico .. 6. 4. Experi ncia 02: Flip-Flop - Tipo D .. 7. 5. Experi ncia 03: Flip-Flop - JK .. 9. 1. M-1113A - Flip- FLOPS 1. Objetivos Verificar experimentalmente o funcionamento dos Flip- FLOPS . 2. Introdu o Te rica Junto com o conceito do que s o Flip- FLOPS , temos que tamb m ter em mente o conceito de l gica seq encial. De maneira simples, por m clara, circuitos seq ncias s o aqueles que tem as sa das dependentes das vari veis de entrada e/ou de seus estados anteriores que permanecem armazenados e que operam sob o comando de uma seq ncia de pulsos (clocks). Voltando aos Flip- FLOPS , temos em seu circuito suas vari veis de entrada, uma entrada para o clock e duas sa das, normalmente denominadas com Q e Q'.

2 Quando falamos de clocks e circuitos seq ncias, temos que entender apenas um conceito muito simples, que as sa das se alteram de acordo com a entrada apenas quando damos um pulso no clock. Como voc j pode notar os Flip- FLOPS s o circuitos seq ncias l gicos desenvolvidos para in meras aplica es, como por exemplo o controle de alguma produ o industrial, onde temos varias entradas que devem funcionar de acordo com um determinada l gica para que a produ o possa ser otimizada e nunca parar. Com isso em mente, podemos ver os tipos de Flip- FLOPS Tipo RS B sico Consiste no tipo mais b sico de Flip-Flop, onde temos as duas sa das Q e Q' e suas vari veis de entrada s o um Set e um Reset, onde o Set seleciona o n vel l gico 1 na sa da do circuito (Q) e o Reset que seleciona o n vel l gico 0 na sa da (Q'). Abaixo temos seu circuito equivalente. Adote Qa como a entrada atual do circuito A) B) C). RS B sico - A) Circuito, B) Representa o e C) Tabela Verdade.

3 2. Tipo RS com Entrada Clock Partindo da mesma l gica do tipo de Flip-Flop RS B sico, a nica altera o em sua composi o a entrada de um clock, que a pe a fundamental para o circuito, pois quando ativo ele altera a sa da de acordo com as vari veis de entrada. Abaixo segue o circuito equivalente. Aqui temos tamb m que adaptar a tabela verdade de acordo com as novas especifica es: A) B) C). RS com Clock - A) Circuito, B) Representa o e C) Tabela Verdade. Por m, aqui temos a entrada do clock, que quando possui n vel l gico 1 permite o funcionamento do RS B sico em si e quando ele apresenta n vel l gico 0 ele apresenta na sa da o ltimo estado das entradas. Tipo JK. O funcionamento do JK nada mais que um Flip-Flop RS realimentado, conforme ilustra o abaixo: A) B). JK - A) Circuito e B) Tabela Verdade. Tipo JK com Preset e Clear Aqui temos a entrada de duas novas vari veis, o Preset e Clear, que determinam o funcionamento do Flip-Flop.

4 Onde o Preset seleciona o n vel l gico 1 na sa da, independente do que est nas entradas, assim como o Clear seleciona o n vel l gico 0 na sa da independente do que est nas entradas. Abaixo segue a tabela de como funciona o esquema Preset e Clear. JK com Preset e Clear. 3. Uma importante observa o o uso de portas inversoras antes das entradas Preset e Clear e por isso tivemos os resultados obtidos acima. Podemos ent o concluir que quando as entradas Preset e Clear forem iguais a 1, o Flip- Flop apresentar as mesmas caracter sticas de um Flip-Flop tipo JK. Aqui temos o circuito equivalente: JK com Preset e Clear - Circuito Equivalente. Tipo JK Mestre-Escravo Este tipo de Flip-Flop foi desenvolvido para resolver um problema caracter stico do Flip- Flop tipo JK, que a altera o das entradas enquanto o sinal do clock for 1, alterando as saidas ate que o clock seja 0. Visando corrigir este erro foi desenvolvido um circuito que conforme dado o pulso no clock suas entradas s o bloqueadas, e a sa da s fornecida quando o pulso deste clock 0.

5 Abaixo segue o esquema do circuito em quest o. JK Mestre-Escravo - Esquema do Circuito. Tipo T. Este Flip-Flop obtido a partir de um Flip-Flop JK Mestre-Escravo, onde temos as entradas J e K curto-circuitadas, assim o circuito s pode assumir dois estados l gicos, conforme ilustra o a seguir: 4. Tipo T - Esquema do Circuito. Este Flip-Flop utilizado como c lula principal dos contadores ass ncronos, al m de serem divisores de frequ ncias. Tipo D. Muito parecido com o Flip-Flop tipo T, este apresenta a semelhan a de curto-circuitar as entradas, por m ao inv s disso, temos a presen a de uma porta inversora entre as duas entradas, como mostrado o exemplo de circuito abaixo: Tipo D - Esquema do Circuito. Agora podemos ver facilmente o funcionamento do Flip-Flop tipo D, utilizado principalmente como registradores de deslocamento, devido a sua capacidade de armazenar dados. 5. 3. Experi ncia 01: Flip-Flop - RS B sico 1.

6 Teste o seguinte Flip-Flop tipo RS completando sua tabela, como n o temos o Flip-Flop RS na placa, monte seu circuito equivalente utilizando portas l gicas: Circuito: Tabela: Utilize o abaixo como base para a montagem do circuito observando que as sa das Q e Q'. devem ser ligados aos leds indicadores, enquanto as entradas R e S ligadas nas chaves que forne am n vel l gico 0 e 1. R: Circuito: Tabela: 6. 2. Partindo do exemplo anterior, explique o primeiro valor da tabela e o ltimo valor encontrado em sua sa da. R:_____. _____. _____. _____. _____. _____. 4. Experi ncia 02: Flip-Flop - Tipo D. 1. Complete a tabela com todas as poss veis combina es de entrada de dados do Flip- Flop Tipo D, sem enviar pulsos para o clock, verificando sua sa da. Explique o que aconteceu. Layout sugerido. OBS: Perceba que os pinos S e R est o juntos com Vss. Isto necess rio para obter o funcionamento normal pois esses pinos s o o Preset e o Clear vistos na teoria.

7 D Qf Qf'. 0. 1. R: _____. _____. 7. 2. Agora repita o exerc cio acima, mas agora utilizando o clock e o atualizando sempre que mudar a entrada. D Qf Qf'. 0. 1. 3. Monte o seguinte circuito e verifique sua sa da. Comente o seu funcionamento ap s cada pulso no clock. Circuito. Layout sugerido para montagem. R:_____. _____. _____. _____. _____. _____. 8. 4. Teste agora o funcionamento alternando os valores dos Set e Reset, verificando como se comporta a sa da do Flip-Flop. R: 5. Com base no seu conhecimento te rico e pr tico, explique os resultados encontrados no item anterior e a fun o do Set (preset) e Reset (clear). R: _____. _____. _____. _____. _____. 5. Experi ncia 03: Flip-Flop - JK. 1. Utilizando o esquema sugerido abaixo, preencha a tabela verdade. Note que necess rio simular o pulso de clock atrav s da chave para visualizarmos a sa da. J K Q. 0 0. 0 1. R: 1 0. 1 1. OBS: Os pinos Preset e Clear se encontram em n vel l gico 0 para o funcionamento normal do Flip-Flop.

8 9. 2. Em rela o a ltima combina o da tabela verdade, quando as entradas J e K forem 1, e modificarmos os pulsos de clock repetitivamente, o que se pode notar em rela o as sa das Q e Q', qual a principal diferen a em rela o ao Flip-Flop Tipo RS? R: _____. _____. _____. 3. Teste agora o funcionamento alternando os valores dos Set (S preset) e Reset (R clear), verificando como se comporta a sa da do Flip-Flop e comente o seu funcionamento. R: _____. _____. _____. 4. Elabore um contador de pulso utilizando 4 Flip- FLOPS JK, no qual sua sa da deve apresentar o c digo BCD 8421, visualizando nos leds, simule o clock inicialmente nas chaves. R: 5. Agora insira um sinal de clock de 1Hz , no primeiro Flip-Flop, e comente o que acontece com os valores na sa da. R: _____. _____. 6. Descreva os passos a serem efetuados para se obter um contador de 0 a 5. R: _____. _____. _____. _____. _____. _____. _____. Manual sujeito a altera es sem aviso pr vio.

9 Revis o: 00. Data da Emiss o: 10. MINIPA ELECTRONICS USA INC. MINIPA IND STRIA E COM RCIO LTDA. 10899 - Kinghurst # 220 Alameda dos Tupin s, 33 - Planalto Paulista Houston - Texas - 77099 - USA 04069-000 - S o Paulo - SP - Brasil