คำว่า flip-flop (FF) ถูกประดิษฐ์ขึ้นในปี พ.ศ. 2461 โดยนักฟิสิกส์ชาวอังกฤษ F.W Jordan และ William Eccles ได้รับการขนานนามว่าเป็นวงจรทริกเกอร์ของ Eccles Jordan และมีองค์ประกอบที่ใช้งานอยู่สององค์ประกอบ การออกแบบ FF ถูกนำมาใช้ในคอมพิวเตอร์ทำลายรหัส Colossus ของอังกฤษในปี พ.ศ. 2486 วงจรเหล่านี้ในรูปแบบทรานซิสเตอร์เป็นเรื่องปกติในคอมพิวเตอร์แม้ว่าภาพรวมของ วงจรรวม แม้ว่า FFs ที่ทำจากลอจิกเกตก็เป็นเรื่องธรรมดาเช่นกัน วงจรฟลิปฟล็อปแรกรู้จักกันในชื่อมัลติไวเบรเตอร์หรือวงจรทริกเกอร์
FF เป็นองค์ประกอบของวงจรที่ o / p ไม่เพียงขึ้นอยู่กับอินพุตปัจจุบัน แต่ยังขึ้นอยู่กับอินพุตเดิมและ o / ps ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างวงจรฟลิปฟล็อปและสลักคือ FF มีสัญญาณนาฬิกาในขณะที่สลักไม่มี โดยทั่วไปมีสลักและ FF สี่ชนิด ได้แก่ T, D, SR และ JK ความแตกต่างที่สำคัญระหว่าง FFs และสลักประเภทนี้คือจำนวนอินพุตที่มีและวิธีที่เปลี่ยนสถานะ FFs และสลักแต่ละประเภทมีความแตกต่างกันซึ่งสามารถเพิ่มการทำงานได้ โปรดไปที่ลิงก์ด้านล่างเพื่อทราบข้อมูลเพิ่มเติม การแปลงฟลิปฟล็อปประเภทต่างๆ
Flip Flop Circuit คืออะไร?
การออกแบบวงจรฟลิปฟล็อปสามารถทำได้โดยใช้ ประตูตรรกะ เช่น NAND และ NOR สองประตู ฟลิปฟล็อปแต่ละตัวประกอบด้วยอินพุตสองตัวและเอาต์พุตสองตัว ได้แก่ set and reset, Q และ Q ' ฟลิปฟล็อปประเภทนี้ระบุว่าเป็นฟลิปฟล็อป SR หรือสลัก SR
FF มีสองสถานะที่แสดงในรูปต่อไปนี้ เมื่อ Q = 1 andQ '= 0 แล้วจะอยู่ในสถานะที่ตั้งไว้ เมื่อ Q = 0 และ Q '= 1 จึงอยู่ในสถานะที่ชัดเจน เอาต์พุต Q และ Q ’ของ FF เป็นส่วนเติมเต็มซึ่งกันและกันและระบุว่าเป็นเอาต์พุตปกติและเสริมตามลำดับ สถานะไบนารีของฟลิปฟล็อปถูกนำไปเป็นค่าเอาต์พุตปกติ
เมื่อนำอินพุต 1 ไปใช้กับฟลิปฟล็อปเอาท์พุต FF ทั้งสองจะเป็น 0 ดังนั้น o / p ทั้งสองจึงเป็นส่วนเติมเต็มซึ่งกันและกัน ในการดำเนินการตามปกติความเจ็บป่วยนี้จะต้องถูกละเลยโดยตรวจสอบให้แน่ใจว่าไม่ได้ใช้กับปัจจัยการผลิตทั้งสองพร้อมกัน
ประเภทของรองเท้าแตะ
วงจรฟลิปฟล็อปแบ่งออกเป็นสี่ประเภทตามการใช้งาน ได้แก่ D-Flip Flop, T- Flip Flop, SR- Flip Flop และ JK- Flip Flop
SR-Flip Flop
SR-flip flop สร้างขึ้นด้วยประตู AND สองประตูและฟลิปฟล็อป NOR แบบพื้นฐาน o / ps ของประตู AND ทั้งสองยังคงอยู่ที่ 0 ตราบเท่าที่พัลส์ CLK เป็น 0 โดยไม่คำนึงถึงค่า S และ R i / p เมื่อ CLK พัลส์เป็น 1 ข้อมูลจากอินพุต S และ R จะอนุญาตผ่าน FF พื้นฐาน เมื่อ S = R = 1 การเกิดพัลส์นาฬิกาจะรูททั้ง o / ps ไปที่ 0 เมื่อพัลส์ CLK หลุดสถานะของ FF จะไม่ระบุ
SR Flip Flop
D Flip Flop
ความเรียบง่ายของฟลิปฟล็อป SR นั้นไม่มีอะไรนอกจาก D flip-flop ซึ่งแสดงในรูป อินพุตของ D-flip flop จะไปที่อินพุต S โดยตรงและส่วนเสริมจะไปที่ i / p R อินพุต D จะถูกสุ่มตัวอย่างตลอดการมีพัลส์ CLK ถ้าเป็น 1 FF จะเปลี่ยนเป็นสถานะที่ตั้งไว้ ถ้าเป็น 0 FF จะเปลี่ยนเป็นสถานะที่ชัดเจน
D Flip Flop
JK Flip Flop
JK-FF เป็นการทำให้ SR-flip flop ง่ายขึ้น อินพุตของฟลิปฟล็อป J และ K จะทำงานเหมือนกับอินพุต S & R เมื่ออินพุต 1 ถูกนำไปใช้กับอินพุต J และ K ทั้งสองอินพุต FF จะเปลี่ยนเป็นสถานะเสริม รูปของรองเท้าแตะนี้แสดงไว้ด้านล่าง การออกแบบ JK FF สามารถทำได้ในลักษณะที่ o / p Q เป็น ANDed ด้วย P และ. โพรซีเดอร์นี้ทำขึ้นเพื่อให้ FF ถูกเคลียร์ระหว่างพัลส์ CLK เฉพาะในกรณีที่เอาต์พุตก่อนหน้านี้เป็น 1 ในทำนองเดียวกันเอาต์พุตจะเป็น AND ด้วย J & CP เพื่อให้ FF ถูกล้างระหว่างพัลส์ CLK เท่านั้นคือ Q ก่อนหน้านี้ 1.
JK Flip Flop
- เมื่อ J = K = 0 CLK จะไม่มีผลต่อ o / p และ o / p ของ FF จะคล้ายกับค่าก่อนหน้า เนื่องจากเมื่อทั้ง J & K เป็น 0 ค่า o / p ของประตู AND จะกลายเป็น 0
- เมื่อ J = 0, K = 1, o / p ของประตู AND จะเทียบเท่ากับ J กลายเป็น 0 นั่นคือ S = 0 และ R = 1 ดังนั้น Q จึงกลายเป็น 0 เงื่อนไขนี้จะเปลี่ยน FF นี่หมายถึงสถานะ RESET ของ FF
T Flip Flop
T-flip flop หรือ toggle flip flop เป็นรุ่น i / p เดียวของ JK-flip flop การทำงานของ FF นี้มีดังนี้: เมื่ออินพุตของ T เป็น ‘0’ ดังนั้น ‘T’ จะทำให้สถานะถัดไปที่คล้ายกับสถานะปัจจุบัน นั่นหมายความว่าเมื่ออินพุตของ T-FF เป็น 0 สถานะปัจจุบันและสถานะถัดไปจะเป็น 0 อย่างไรก็ตามหาก i / p ของ T เป็น 1 สถานะปัจจุบันจะผกผันไปยังสถานะถัดไป นั่นหมายความว่าเมื่อ T = 1 ดังนั้นสถานะปัจจุบัน = 0 และสถานะถัดไป = 1)
T Flip Flop
การใช้งาน Flip Flops
การประยุกต์ใช้วงจรฟลิปฟล็อปส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับสวิตช์กำจัดการตีกลับการจัดเก็บข้อมูลการถ่ายโอนข้อมูลสลักรีจิสเตอร์ตัวนับการแบ่งความถี่หน่วยความจำ ฯลฯ บางส่วนจะกล่าวถึงด้านล่าง
รีจิสเตอร์
ทะเบียน คือชุดของรองเท้าแตะที่ใช้ในการจัดเก็บชุดบิต ตัวอย่างเช่นหากคุณต้องการจัดเก็บ N - bit ของคำคุณต้องมี N จำนวน FFS AFF สามารถจัดเก็บข้อมูลได้เพียงบิตเดียว (0 หรือ 1) FF จำนวนหนึ่งถูกใช้เมื่อจำนวนบิตข้อมูลที่จะจัดเก็บ รีจิสเตอร์คือชุดของ FF ที่ใช้ในการจัดเก็บข้อมูลไบนารี ความจุในการจัดเก็บข้อมูลของรีจิสเตอร์คือชุดของข้อมูลดิจิทัลที่สามารถเก็บรักษาได้ การโหลดรีจิสเตอร์สามารถกำหนดได้ว่าเป็นการตั้งค่าหรือรีเซ็ต FF แยกต่างหากนั่นคือการให้ข้อมูลลงในรีจิสเตอร์เพื่อให้สถานะของ FF สื่อสารไปยังบิตของข้อมูลที่จะจัดเก็บ
การโหลดข้อมูลอาจเป็นแบบอนุกรมหรือขนาน ในการโหลดแบบอนุกรมข้อมูลจะถูกถ่ายโอนไปยังรีจิสเตอร์ในรูปแบบของอนุกรม (เช่นทีละบิต) แต่ในการโหลดแบบขนานข้อมูลจะถูกส่งไปยังรีจิสเตอร์ในรูปแบบขนานซึ่งหมายความว่า FF ทั้งหมด เปิดใช้งานในสถานะใหม่ในเวลาเดียวกัน อินพุตแบบขนานจำเป็นที่ SET หรือ RESET ควบคุม FF ทุกตัวเพื่อให้เข้าถึงได้
RAM (หน่วยความจำเข้าถึงโดยสุ่ม)
RAM ใช้ในคอมพิวเตอร์ระบบประมวลผลข้อมูลดิจิทัล ระบบควบคุม จำเป็นต้องจัดเก็บข้อมูลดิจิทัลและกู้คืนข้อมูลตามต้องการ FFS สามารถใช้เพื่อสร้างความทรงจำที่สามารถจัดเก็บข้อมูลได้ตามระยะเวลาที่กำหนดจากนั้นจึงส่งมอบทุกครั้งที่ต้องการ
ข้อมูลที่เก็บไว้ในความทรงจำแบบอ่าน - เขียนที่สร้างขึ้นจากอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ซึ่งจะสูญหายไปหากไม่ได้ต่อสายไฟหน่วยความจำนั้นจะไม่เสถียร แต่หน่วยความจำแบบอ่านอย่างเดียวจะไม่ลบเลือน RAM คือหน่วยความจำ ตำแหน่งหน่วยความจำที่สามารถใช้งานได้โดยตรงและทันที ในทางตรงกันข้ามในการเข้าถึงตำแหน่งหน่วยความจำบนเทปแม่เหล็กจำเป็นต้องบิดหรือคลายเทปและผ่านชุดที่อยู่ก่อนที่จะไปถึงที่อยู่ที่ต้องการ ดังนั้นเทปจึงเรียกว่าหน่วยความจำการเข้าถึงตามลำดับ
ดังนั้นทั้งหมดนี้จึงเกี่ยวกับฟลิปฟล็อปวงจรฟลิปฟล็อปประเภทฟลิปฟล็อปและการใช้งาน เราหวังว่าคุณจะเข้าใจแนวคิดนี้ดีขึ้น นอกจากนี้ข้อสงสัยใด ๆ เกี่ยวกับแนวคิดนี้หรือ โครงการไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ โปรดให้คำแนะนำที่มีค่าของคุณในส่วนความคิดเห็นด้านล่าง นี่คือคำถามสำหรับคุณว่าฟลิปฟล็อปในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ดิจิทัลมีหน้าที่หลักอะไร?
