5. Flipflops. 5.1 Nicht-taktgesteuerte Flipflops NOR-Flipflop. Schaltung: zur Erinnerung: E 1 A 1 A 2 E 2.

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1 AO TIF 5. Nich-akgeseuere Flipflops 5.. NO-Flipflop chalung: E A zur Erinnerung: A B A B E 2 A 2 Funkionsabelle: Fall E E 2 A A Erklärungen: Im peicherfall behalen die Ausgänge den logischen Zusand den sie vor dem peicherfall gehab haben. Der Zusand eines Ausgangs is also nich nur abhängig von den Zusänden der Eingänge, sondern auch seinem eigenen Zusand vor dem peicherfall. Der Fall E = und E 2 = wird als irregulärer Fall bezeichne, weil der Zusand an den Ausgängen nich gespeicher werden kann. Beim Umschalen in den Fall E =0 und E 2 =0 wird einer der Ausgänge auf logisch Eins kippen. laude Loullingen

2 AO TIF ignal-zei-diagramm eines NO-Flipflops: In einem ignal-zei-diagramm wird ein ignal in Abhängigkei (in Funkion) von der Zei dargesell. Gegeben is der zeiliche Verlauf von E und E 2 sowie der Anfangszusand von A und A 2. Vervollsändige den zeilichen Verlauf der beiden Ausgänge. E E 2 A A 2 laude Loullingen 2

3 AO TIF 5..2 NAND-Flipflop chalung: E & & A zur Erinnerung: A B A B E 2 A 2 Funkionsabelle: Fall E E 2 A A laude Loullingen 3

4 AO TIF ignal-zei-diagramm eines NAND-Flipflops: Gegeben is der zeiliche Verlauf von E und E 2 sowie der Anfangszusand von A und A 2. Vervollsändige den zeilichen Verlauf der beiden Ausgänge. E E 2 A A 2 laude Loullingen 4

5 AO TIF Flipflop chalzeichen: Q Die Bezeichnungen und der Eingänge sehen für "se" und "rese", da durch sie der Ausgang Q gesez oder zurückgesez werden kann. Für gil immer: Q 2 = Q Funkionsabelle: Fall Q 0 0 X X peicherfall ücksezfall ezfall 4 / / irregulärer Fall. Wie kann ein -Flipflop mi einem NO-Flipflop realisier werden? 2. Wie kann ein -Flipflop mi einem NAND-Flipflop realisier werden? laude Loullingen 5

6 AO TIF 5..4 Anwendungen von -Flipflops Flipflop als -Bi peicherzelle Ergänze die chalung so, dass:. Q auf geleg wird, wenn die peicherzelle mi X= und Y= ausgewähl is und auf der chreibleiung eine anlieg. 2. Q auf 0 geleg wird, wenn die peicherzelle mi X= und Y= ausgewähl is und auf der chreibleiung eine 0 anlieg. 3. Der Zusand von Q gespeicher wird, wenn die peicherzelle nich ausgewähl is weil X oder Y auf 0 lieg. X Q Y L laude Loullingen 6

7 AO TIF Enprellung eines chalers Uner Prellen eines chaler verseh man das Auslösen mehrerer Impulse beim Umschalen zwischen den beiden chalzusänden. Die Widersände sind Pulldown-Widersände die dafür sorgen, dass die Eingänge des Flipflops auf 0V liegen, wenn diese nich mi der Beriebsspannung verbunden sind. Erklärung: Wenn die Eingänge nich mi der Beriebsspannung verbunden sind is I = 0A. Also is auch die pannung an den Widersänden null da U = I. Da die Widersände parallel zu den Eingängen geschale sind, is die pannung an den Eingängen dann auch null. laude Loullingen 7

8 AO TIF Vervollsändige folgendes ignal-zei-diagramm: Q elbshaleschalung Eine Leuchdiode soll mi Hilfe eines Tasers dauerhaf eingeschale und mi Hilfe eines anderen Tasers dauerhaf wieder ausgeschale werden können. Enwirf die chalung uner Verwendung eines -Flipflops. laude Loullingen 8

9 AO TIF 5.2 Takzusandsgeseuere Flipflops 5.2. Tak Das gue Zusammenspiel vieler Musiker in einem Orcheser is fas undenkbar ohne Dirigenen. Er gib uner anderem den Tak an und gewährleise so ein synchrones (d.h. zeilich aufeinander abgesimmes) Zusammenspiel aller Musiker. Um in einem Mikroprozessor oder auf einem Moherboard alle digialen Bauseine konrollier zusammenarbeien zu lassen is es auch erforderlich einen Tak vorzugeben. Dieser Tak soll alle Bauseine dazu bewegen ihre Operaionen und ihren Daenausausch synchronisier durchzuführen. Elekrisch läß sich ein solcher Tak am einfachsen durch ein echecksignal realisieren. T.Tak 2.Tak 3.Tak T aufseigende Flanke abfallende Flanke ½ Tak ½ Tak 0 Tak laude Loullingen 9

10 AO TIF Takzusandsgeseueres -Flipflop siehe Buch "Digialechnik" apiel Vervollsändige folgendes ignal-zei-diagramm: T Q laude Loullingen 0

11 AO TIF Takzusandsgeseueres D-Flipflop siehe Buch apiel /9 Vervollsändige folgendes ignal-zei-diagramm: T D Q laude Loullingen

12 AO TIF 5.3 Takflankengeseuere Flipflops 5.3. Takflankengeseueres -Flipflop Beim akflankengeseueren -Flipflop kann der ez- und ücksezeingang nur während der aufseigenden respekive abfallenden Flanke des Takes wirksam werden. chalzeichen: Q Q aufseigende Flanke abfallende Flanke Vervollsändige folgendes ignal-zei-diagramm (aufseigende Flanke): Q laude Loullingen 2

13 AO TIF Funkionsabelle: iuaion kurz vor der Flanke iuaion sofor nach der Flanke n n+ Fall Q 0 0 X peicherfall 2 0 ezfall ücksezfall 4 / irregulärer Fall Takflankengeseueres T-Flipflop Takflankengeseuere T-Flipflops wechseln bei jeder seuernden Takflanke ihren peicherzusand. chalzeichen: T-Flipflop aus -Flipflop: T Q Q Funkionsabelle: n n+ Fall Q Q Anwendung: 2 laude Loullingen 3

14 AO TIF Takflankengeseueres -Flipflop Das -Flipflop is ein Universal-Flipflop. chalzeichen: -Flipflop aus -Flipflop + 2 UND-Gaer: Q & & Q Aufgaben:. Ergänze die Funkionsabelle: n n+ Fall Q Welches andere Flipflop verhäl sich wie das -Flipflop, wenn = und =? 3. Wie kann man ein -Flipflop zu einem akflankengeseueren D-Flipflop erweiern? laude Loullingen 4

15 AO TIF Maser-lave-Flipflop Das -Maser-lave-Flipflop nimm bei der anseigenden Takflanke das Eingangssignal auf. Dieses wird zwischengespeicher und erschein zunächs noch nich am Ausgang. Ers wenn die Takflanke wieder abfäll, wird das ignal zum Ausgang durchgeschale. Man kann das -Maser-lave-Flipflop durch eine Zusammenschalung von zwei -Flipflops aufbauen. Das Erse wird als Maser und das Zweie als lave bezeichne. chalzeichen: -M-Flipflop aus zwei -Flipflops: Q Maser lave Q Anwendung: Man benuz dieses Flipflop beim Aufbau von ynchronzählern (siehe AO T2IF). Praxis: Manche von den in den Daenbüchern als Maser-lave bezeichneen Flipflops verhalen sich gar nich wie solche. o wirken sich zum Beispiel beim TTL-I 7476 Änderungen der Eingänge auch nach der aufseigenden Flanke noch auf die Ausgänge aus. Dies dürfe eigenlich nich der Fall sein. laude Loullingen 5

11. Flipflops. 11.1 NOR-Flipflop. Schaltung: zur Erinnerung: E 1 A 1 A 2 E 2. Funktionstabelle: Fall E 1 E 2 A 1 A 2 1 0 0 2 0 1 3 1 0 4 1 1

11. Flipflops. 11.1 NOR-Flipflop. Schaltung: zur Erinnerung: E 1 A 1 A 2 E 2. Funktionstabelle: Fall E 1 E 2 A 1 A 2 1 0 0 2 0 1 3 1 0 4 1 1 TONI T0EL. Flipflops. Flipflops. NO-Flipflop chalung: E A zur Erinnerung: A B A B 0 0 0 0 0 0 0 E 2 A 2 Funkionsabelle: Fall E E 2 A A 2 0 0 2 0 3 0 4 Beobachung: Das NO-Flipflop unerscheide sich von allen

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