D Flip Flop: circuito, tabla de verdad, funcionamiento, diferencias críticas

D Flip Flop

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Contenido: D Flip Flop

D Flip Flop Introducción | D Teoría del Flip Flop

Un flip flop es el elemento fundamental del circuito secuencial, que tiene dos estados estables y puede almacenar un bit a la vez. Puede diseñarse utilizando un circuito combinacional con comentarios y un reloj. D Flip-Flop es uno de esos Flip Flop que puede almacenar datos. Se puede utilizar para almacenar datos de forma estática o dinámica dependiendo del diseño del circuito. D Flip-Flop se utiliza en muchos circuitos secuenciales como registro, contador, etc.

¿Qué es el flip flop D? | ¿Qué son las chanclas tipo D?

D flip flop Definición | Definición de D flip flop

El flip-flop D o flip-flop de datos es un tipo de flip-flop que tiene solo una entrada de datos que es 'D' y una entrada de pulso de reloj con dos salidas Q y Q bar. Este Flip Flop también se denomina flip-flop de retardo porque cuando los datos de entrada se proporcionan en el flip-flop d, la salida sigue el retardo de los datos de entrada en un pulso de reloj.

Forma completa de chanclas D

D significa Retardo o Datos en D flip-Flop.

Diagrama de flip flop D | Diagrama de lógica flip flop D | Circuito Flip Flop D | D Diagrama de circuito Flip Flop | D Diseño de circuito Flip Flop | Diagrama de circuito de flip flop tipo D | D Circuito lógico Flip Flop

El circuito dado representa el diagrama de circuito flip-flop D, donde todo el circuito está diseñado con la ayuda de la puerta NAND. Aquí, la salida de una puerta NAND se alimenta como una entrada a la otra puerta NAND, que forma un pestillo. Luego, el pestillo se cierra con dos puertas NAND más, donde D es una entrada y el reloj es la otra entrada. 

d flip flop
Fig. Diagrama de circuito del flip-flop D diseñado con puerta NAND

La salida final del flip-flop D es Q y Qbar, donde Qbar siempre es complementario a Q.

D Flip Flop Tabla de la verdad | Tabla de la verdad Flip Flop tipo D | D explicación de la tabla de verdad Flip Flop | Mesa D Flip Flop |

¿Qué es la tabla de verdad D Flip Flop? ?

La tabla de verdad del flip-flop d muestra todas las salidas posibles del flip-flop d con todas las combinaciones posibles de la entrada al flip-flop d, donde Clock y D es la entrada al flip-flop D y Q y Qbar es la salida del flip-flop D.

RELOJDQQbar
00NINGÚN CAMBIONINGÚN CAMBIO
01NINGÚN CAMBIONINGÚN CAMBIO
1001
1110

D Flip Flop Mesa de excitación | Mesa de excitación de flip flop d | Tabla de características de D Flip Flop | Tabla de estado de flip flop D

La tabla de exaltación o tabla de estados muestra la entrada mínima con respecto a la salida que puede definir el circuito. Lo que representa principalmente un circuito secuencial con su estado de salida actual y siguiente con la entrada preestablecida y el pulso de reloj. Esta tabla también se conoce como una tabla característica para el flip-flop D.

deCLKEstado actual 'Q'Siguiente estado 'Q'
X000
X011
0100
0110
1101
1111

D flip flop Expresión booleana | D Ecuación Flip Flop | D Expresión Flip Flop | D Flip Flop Logic | Ecuación característica de D Flip Flop

La expresión booleana del flip-flop D es Q (t + 1) = D porque el siguiente valor de Q solo depende del valor de D, mientras que hay un retraso de un pulso de reloj desde la entrada D a la salida Q.

d flip flop
Fig. K- mapa de entrada (D) y salida (Q) del flip-flop D

¿Cómo funciona D Flip Flop?

Funcionamiento de flip flop D | Operación Flip Flop Tipo D | D Operación Flip Flop | Funcionamiento de D Flip Flop | Flip Flop tipo D explicado | D Explicación de Flip Flop | Función de flip flop D

D Flipflop es un elemento de memoria biestable que puede almacenar un bit a la vez, ya sea '1' o '0'. Cuando se proporciona la entrada D al Flip Flop, la verificación del circuito para la señal del reloj es que la señal del reloj es alta (para el flip-flop d activado por nivel) luego, con cada pulso de reloj, la entrada D se propaga a la salida Q. 

Para el flip-flop activado por flanco, el circuito verifica la transición del pulso de reloj según el cual el flip-flop propaga la entrada a la salida; El flanco activado puede ser positivo o negativo. El flip-flop D activado por flanco positivo cambia su salida de acuerdo con la entrada con cada transición del pulso de reloj de 0 a 1. En cuanto al flip-flop D activado por flanco negativo, cambia su salida de acuerdo con la entrada con cada transición del pulso de reloj desde 1 a 0.

Diagrama de tiempo de flip flop D | D Forma de onda Flip Flop | Diagrama de tiempo de flip flop D | Forma de onda de salida del flip flop D | Diagrama de tiempo D Flip Flop

Como se muestra en la figura dada, hay una representación de pulso de reloj, con la cual D, que es la entrada al flip-flop D, y Q, que es la salida, está representada, donde Qbar es la salida complementaria de la salida Q, aquí vemos el diagrama de tiempo de un flip flop de borde positivo, es por eso que aquí la salida cambia con cada transición positiva en el pulso de reloj de acuerdo con la entrada.

Fig. Diagrama de temporización o forma de onda del flip-flop D (disparo por flanco positivo).

Diagrama de bloques de flip flop D | Diagrama de bloques de flip flop D

El diagrama que se muestra a continuación es la representación en bloque del flip-flop d, donde D es la entrada, el reloj es otra entrada al Flip Flop, donde se usa una señal preestablecida y clara para configurar o restablecer la salida Q del flip-D -fracaso. 

¿Qué es el símbolo de flip flop D?

Fig. Representación en bloque del flip-flop D con preset y clear

D flip flop Borrar y preajustar | D flip flop preestablecido y claro | D flip flop Preset Clear | Preestablecido y claro en flip flop D

La figura dada es el diagrama de bloques de un flip-flop D que tiene preset / set y rest / clear como entrada adicional al Flip Flop, donde Preset / Set se usa para establecer la salida Q del flip Flop en 1. Descanso / Clear es establecer la salida Q del flip Flop en 0.

Fig. Diagrama de bloques del flip-flop D con preset / set y reset / clear

Chanclas D con Set

D flip-flop puede haber establecido la entrada como un requisito, y puede cambiar la salida y establecer la salida Q en 1. Puede ser síncrono o asíncrono, síncrono cuando la salida puede cambiar solo con el pulso de reloj, asíncrono es cuando el La salida se puede establecer en 1 en cualquier momento independientemente del pulso del reloj.

Chanclas D con Reset | Chanclas D con Clear | D flip flop con circuito de reinicio

El flip-flop D a veces puede restablecer / borrar la entrada solo además de la entrada de datos y la entrada de reloj, restableciendo la salida Q a cero del flip-flop d como requisito. Reset / Clear ser entrada baja activa o entrada alta activa depende del diseño de Flip Flop.

Configuración y reinicio asíncronos

Flip flop D con configuración asíncrona y reinicio | D flip flop con Asynchronous Preset y Clear

El flip-flop D puede tener un ajuste / preajuste asíncrono y un reinicio / borrado como entrada independiente del reloj. Eso significa que la salida del Flip Flop se puede configurar en 1 con preajuste o reiniciar en 0 con el reinicio a pesar del pulso de reloj, lo que significa que la salida puede cambiar con o sin reloj, lo que puede resultar en una salida asíncrona.

Flip flop D con reinicio asincrónico | Flip flop Asincrónico Reset D

Los flip-flops D pueden tener un reinicio asíncrono, que puede ser independiente del reloj. Independientemente del reloj, el reinicio puede cambiar la salida Q a cero, lo que puede causar una salida asíncrona.

Flip flop D con reinicio sincronizado | Restablecimiento síncrono d flip flop

D flip-flop con reinicio síncrono significa que la salida puede reiniciarse a cero con la entrada de reinicio pero solo con el reloj, lo que hace que la entrada de reinicio dependa del pulso del reloj; sin el reinicio del pulso de reloj no podrá configurar la salida Q a cero, lo que le dará una salida síncrona siempre.

D Flip Flop con Habilitar

Aparte de establecer / preestablecer o restablecer / borrar, el flip-flop D se puede habilitar como una entrada cuando la habilitación es alta, la Flip Flop puede operar con la entrada de datos y la entrada de reloj, pero cuando la habilitación es baja, independientemente de cualquier otra entrada, el flip-flop permanece en estado de espera.

Fig. Representación en bloque de un flip-flop D con Enable

D flip flop con Enable Truth Table

permitirDQn
01NINGÚN CAMBIO
00NINGÚN CAMBIO
111
100
Tabla: Tabla de verdad de flip-flop D con entrada de habilitación

 

D flip flop Truth Table con Preset y Clear | D flip flop con Preset y Clear Truth Table

PR (ACTIVO BAJO)CLR (ACTIVO BAJO)CLKDQQbar
01XX10
10XX01
00XXNO DEFINIDANO DEFINIDA
111110
111001
111XNINGÚN CAMBIOSIN CAMBIO
Mesa: mesa flip-flop D con preajuste, claro y reloj

Tabla de la verdad flip flop D con reloj y reinicio

CLKREAJUSTEDQ
0XXNINGÚN CAMBIO
11X0
1011
1000
Tabla: D flip-flop Restablecimiento de la tabla de verdad y entrada de reloj

D flip flop Asíncrono | Chancla D asincrónica

Cuando el flip-flop D genera una salida independiente de la señal de reloj, entonces la salida producida puede ser asíncrona. Se debe principalmente a una señal de configuración / preajuste asincrónica o de borrado / reinicio, que puede configurar o reiniciar la salida del flip-flop en cualquier momento, lo que interrumpe la sincronicidad en el flip-flop D.

Diagrama de estado para D Flip Flop | Estado Diagrama D Flip Flop | D Diagrama de estado de Flip Flop

El diagrama de estados es la representación de un estado estable diferente con la transición entre los estados con la causa de la transición. Aquí, cada salida de estado estable del flip-flop D se representa con un círculo. Por el contrario, la transición entre los estados está representada por la flecha entre el círculo, que se nivela con la causa de la transición.

Fig. Diagrama de estado del flip-flop D

Cuando el estado cambia de 0 a 1, es causado por la entrada D, que es alta, y cuando el estado de salida es 0, y en el momento D = 0 que no produce cambio en la salida, la flecha con D = 0 comienza con el estado 0 y también vuelve al estado 0.

Gráfico ASM para flip flop D

Un gráfico de máquina de estado algorítmica contiene tres bloques: bloque de estado, bloque de condición y cuadro de salida condicional. El cuadro rectangular representa un estado; el cuadro de diamante es el cuadro de condición verdadero o falso si la condición decide la rama a seguir.

Fig. Representación gráfica de ASM (máquina de estado algorítmica) del flip-flop D

D flip flop esquemático | D Circuito esquemático Flip Flop | Esquema de Flip Flop tipo D

La figura muestra la representación esquemática del flip-flop D; el diagrama esquemático representa el procedimiento usando abstracto. 

Dos diagramas muestran el funcionamiento del flip-flop D cuando el reloj está alto y otro que muestra cuando el reloj está bajo. Cuando el reloj está alto, los datos de entrada pasan a través del circuito, pero cuando el reloj está bajo, la entrada no puede pasar por el circuito, lo que muestra que, independientemente del cambio en la entrada, no habrá cambios en la salida cuando el reloj está bajo.

Fig. Representación del diagrama esquemático del flip-flop d. una figura con pulso de reloj bajo y otra con pulso de reloj alto

Chanclas Dynamic D

Flip Flop es generalmente un dispositivo de almacenamiento estático, pero un flip flop dinámico puede almacenar datos de forma dinámica. En el diagrama esquemático dado de un flip flop dinámico, podemos ver un capacitor conectado a cada etapa. Cuando no hay pulso de reloj durante mucho tiempo, se puede perder la carga del condensador. Sin embargo, debido a la presencia del condensador, el circuito podrá almacenar datos de forma dinámica.

Fig. Un diagrama esquemático del flip-flop Dynamic D

El flip-flop Dynamic D está diseñado para un funcionamiento más rápido; el área cubierta por un flip flop dinámico es menor que la de un flip flop estático.

D flip flop Metaestabilidad | La metaestabilidad en el flip flop D ocurre cuando

La metaestabilidad se refiere al estado en el que la salida no es determinista. Puede causar oscilaciones, transiciones poco claras en los circuitos. Por ejemplo, Flip Flop enfrenta el problema de la metaestabilidad; le sucede a un flip flop cuando el pulso del reloj y los datos cambian en el mismo instante de tiempo, lo que hace que el resultado se comporte de manera impredecible.

Para evitar la metaestabilidad en el flip-flop, el funcionamiento del flip-flop debe funcionar teniendo en cuenta el tiempo de configuración y el tiempo de espera del flip-flop. Aún así, la metaestabilidad no se puede eliminar por completo, pero se puede minimizar.

Aplicación de flip flop D | Aplicación de flip flop D en Electrónica Digital | Uso de chanclas D | Usos de d flip flop

Las aplicaciones importantes de flipflop D se enumeran a continuación:

  • El flip-flop D se puede utilizar para producir un retardo controlado en los circuitos.
  • Se utiliza para diseñar circuitos divisores de frecuencia.
  • Para crear contadores.
  • Para desarrollar registros.
  • Utilizado en tuberías.
  • Para sincronización.
  • Se puede utilizar para evitar fallos.
  • Se utiliza para fijar la frecuencia del reloj según los requisitos de los circuitos.
  • Puede utilizarse para aislamiento.
  • Como interruptor de palanca.
  • Se puede utilizar para la transmisión de datos.
  • Generador de secuencia.
  • Puede utilizarse como elemento de memoria.

Diferencia entre flip flop D y T Diferencia entre flip flop T y D »Wiki Ùtil Diferencia entre flip flop D y flip flop T

D FLIP-FLOPT FLIP FLOP
La salida de un flip flop publicitario sigue a la entrada con un retraso de un pulso de reloj.La salida de T flip flop alterna con una entrada alta con cada pulso de reloj.
Se conoce como flip flop de retraso.Se conoce como flip flop de palanca.
Con entrada baja, la salida también cambia a baja con pulso de relojCon una entrada baja, la salida no cambia en absoluto, permanece en estado de retención.

Diferencia entre el flip flop D y el flip flop JK »Wiki Ùtil Diferencia entre flip flop JK y D »Wiki Ùtil Chanclas D vs chanclas JK

Chanclas DChanclas JK
La salida de un flip flop publicitario sigue a la entrada con un retraso de un pulso de reloj.La salida de un flip flop JK se establece en 1 con J y se restablece en 0 con R cuando hay pulso de reloj.
Se conoce como flip flop de retraso.También se le llama chancleta universal.
Tiene menos combinaciones de entrada.Tiene más combinaciones de entrada.

Diferencia entre pestillo D y flip flop D

Pestillo DChanclas D
El pestillo D es un pestillo SR con compuerta, que no tiene entrada de reloj El flip-flop D es una combinación de pestillo D con entrada de reloj
Circuito menos complejoCircuito complejo
El pestillo D tiene una señal de habilitación que puede habilitar o deshabilitar la operación del pestilloEl flip-flop D tiene una señal de reloj que puede sostener u operar el flip-flop cuando no hay una entrada de configuración o reinicio disponible.
El pestillo D puede ser un pestillo activo de entrada alta o activo de entrada baja.D flip-flop en el que la entrada de datos siempre está activa alta, donde la entrada de ajuste o reinicio puede ser una entrada activa alta o baja activa.
El pestillo D es siempre un circuito activado por nivel.El flip-flop D puede activarse por nivel o por flanco.
Se requiere menos cantidad de transistores para el diseño.Se requiere más cantidad de transistores para el diseño.
De naturaleza asincrónica.Generalmente de naturaleza sincrónica.

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Acerca de Sneha Panda

Me gradué en Ingeniería en Electrónica Aplicada e Instrumentación. Soy una persona curiosa. Tengo interés y experiencia en temas como Transductores, Instrumentación Industrial, Electrónica, etc. Me encanta aprender sobre investigaciones e invenciones científicas, y creo que mi conocimiento en este campo contribuirá a mis futuros emprendimientos.

ID de LinkedIn: https://www.linkedin.com/in/sneha-panda-aa2403209/

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