Flip Flop maestro esclavo con todos los diagramas de circuito y temporización importantes y más de 10 preguntas frecuentes

Flip Flop maestro esclavo

Contenido: Flip Flop maestro esclavo

Definición de flip flop maestro esclavo

Maestro-esclavo es una combinación de dos flip-flops conectados en serie, donde uno actúa como maestro y el otro actúa como esclavo. Cada flip-flop está conectado a un pulso de reloj complementario entre sí, es decir, si el pulso del reloj está en estado alto, el flip-flop maestro está en estado habilitado y el flip-flop esclavo está en estado deshabilitado, y si el reloj el pulso está en estado bajo, el flip-flop maestro está en estado de inhabilitación y el flip flop esclavo está en estado de habilitación.

Master Slave Flip Flop también se conoce como.

Flip flop activado por pulso porque el flip-flop puede habilitarse o deshabilitarse mediante un pulso CLK durante este modo de operación.

Diagrama de flip flop maestro esclavo

Suponga que en el estado inicial Y = 0 y Q = 0, la siguiente entrada es S = 1 y R = 0; durante esa transición, el flip-flop maestro se establece y Y = 1, no hay cambio en el flip-flop esclavo ya que el flip-flop esclavo está deshabilitado por el pulso de reloj invertido, cuando el pulso de reloj del maestro cambia a '0', luego la información de Y pasa a través del esclavo y Q = 1, en este pulso de reloj el flip-flop esclavo está activo y las puertas del flip-flop maestro desactivadas.

Chancla maestro esclavo
Fig. Diagrama lógico del flip flop maestro esclavo.

Circuito Flip Flop maestro esclavo | Diagrama de circuito del flip flop maestro esclavo

Fig. Flip flop maestro esclavo cronometrado JK

Diagrama de tiempo del flip flop maestro esclavo

Los cambios de entrada y salida con respecto al tiempo se pueden definir en el diagrama de tiempos.

El comportamiento de un flip flop maestro-esclavo se puede determinar mediante un diagrama de tiempo. Por ejemplo, en la figura dada a continuación, podemos ver una señal del pulso de reloj, S es la señal de entrada al flip flop maestro, Y es la señal O / P del flip flop maestro y Q es la señal de salida de flip flop esclavo.

Fig. Relación de tiempo del flip-flop maestro esclavo.

Tabla de la verdad del flip flop maestro esclavo

La tabla de verdad es una descripción de todas las salidas posibles con todas las combinaciones de entradas posibles. En el flip flop maestro esclavo, hay dos flip flops conectados con pulso de reloj invertido entre sí, por lo que en la tabla de verdad maestro esclavo además de los estados del flip flop, debe haber una columna adicional para el pulso de reloj para que la relación entre el Se puede determinar la entrada y salida con el pulso de reloj.  

Aplicación de Flip Flop maestro esclavo

La configuración del esclavo Mater es Se utiliza principalmente para eliminar la carrera alrededor de la condición y deshacerse de la oscilación inestable en el flip flop.

Ventajas de las chanclas Master Slave

El maestro esclavo se puede operar con un pulso de reloj activado por nivel o por flanco; se puede utilizar de varias formas.

  • Un circuito secuencial con un flip flop controlado por bordes es sencillo de diseñar en lugar de un flip flop activado por nivel.
  • Al usar la configuración maestro esclavo, también podemos eliminar la carrera alrededor de la condición.

Chanclas Master Slave JK

El flip-flop maestro esclavo JK podría haber sido diseñado utilizando 2 flip-flops JK, ya que cada flip-flop está conectado a un pulso CLK complementario entre sí, y el primer flip-flop es el flip-flop maestro que funciona cuando el pulso CLK es un estado alto. Y en ese momento el flip-flop esclavo está en estado de retención y si el pulso CLK está en estado bajo, entonces el flip-flop esclavo funciona y el flip-flop maestro permanece en estado de retención.

La característica del flip-flop JK es más o menos similar al flip-flop SR, pero en el flip-flop SR, hay un estado de salida incierto cuando S = 1 y R = 1, pero en el flip-flop JK, cuando J = 1 y K = 1, el flip flop alterna, eso significa que el estado de salida cambia de su estado anterior.

Diagrama de circuito de flip flop maestro esclavo JK

Fig. Diagrama del circuito del bloque de salve maestro JK.

Diagrama de tiempo del esclavo maestro de Flip Flop JK

Fig. Diagrama de tiempo para el flip flop esclavo JK Master

Master Slave JK Flip Flop tabla de verdad

Master Slave JK Flip Flop Trabajando

Un flip flop maestro esclavo puede activarse por flanco o por nivel, lo que significa que puede cambiar su estado de salida cuando hay una transición de un estado a otro, es decir, activado por flanco. La salida del flip flop cambia en la entrada alta o baja, es decir, el nivel disparado. El flip flop JK maestro-esclavo se puede utilizar de ambas formas activadas; en flanco activado, puede ser + ve flanco activado o -ve flanco activado.

En flanco activado, el flip flop maestro se deriva del flanco + ve del pulso de reloj. En ese momento, el flip flop esclavo está en estado de retención, es decir, la salida del maestro está de acuerdo con su entrada. Cuando llega el pulso de reloj negativo, se activa el flip flop esclavo. El o / p del flip-flop maestro se propaga a través del flip-flop esclavo; en ese momento, el flip-flop maestro está en estado de espera.

Trabajando:

  • Cuando J = 0, K = 0, no habrá cambios en la salida con o sin pulso de reloj.
  • Cuando J = 1, K = 0 y el pulso del reloj está en el borde positivo, la salida del flip flop maestro Q se establece como alta, y cuando llega el borde negativo del reloj, la salida del flip flop maestro pasa a través del flip esclavo fracasar y producir salida.
  • Cuando J = 0, K = 1, y el pulso de reloj es un flanco positivo, la salida del flip flop maestro Q se establece como baja y Q 'se establece como alto, cuando el flanco de reloj negativo llega a la salida Q' del flip maestro alimentación del flop en el flip flop esclavo, y eso hace que la salida del esclavo Q sea baja.
  • Cuando J = K = 1, en el borde positivo del pulso del reloj, el flip flop maestro alterna (significa el cambio del estado anterior a su estado opuesto), y en el borde negativo del pulso del reloj, el flip flop esclavo alterna.

Código Verilog Master Slave JK Flip Flop

module jk_master_slave(q, qbar, clk, j, k);
output q, qbar;
input j, k, clk;
wire qm, qmbar, clkbar;
not(clkbar, clk);

jkff master(qm, qmbar, clk, j, k);
jkff slave(q, qbar, clkbar, qm, qmbar);
endmodule

module jkff(q, qbar, clk, j, k);
input j, k, clk;
output q, qbar;
always @(posedge clk)
 case({j,k})
  2'b00:
    begin
     q<=q;
     qbar<=qbar;
    end
  2'b01:
    begin
     q<=0;
     qbar<=1;
    end
  2'b10:
    begin
     q<=1;
     qbar<= 0;
    end
  2'b11:
    begin
     q<=~q;
     qbar<=~qbar;
    end
 endcase
endmodule

VHDL_code

library IEEE;
use IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;
entity jkff is
port(p, c, j, k, clk: in STD_LOGIC;
q,qbqr: out STD_LOGIC);
end jkff;
architecture Behavioral of jkff is
signal input: std_logic_vector(1 downto 0);
begin
input <= j & k;
process(clk, j, k, p, c)
variable temp: std_logic:=’0’;
begin
if(c=’1’ and p=’1’) then
if rising_edge(clk) then case input is
when “10” => temp:= ‘1’;
when “01”=> temp:= ‘0’;
when “11”=> temp:= not temp;
when other => null;
end case;
end if;
else
temp=’0’;
end if;
q<= temp;
qbar<= not temp;
end process;
end behavioral

Ventajas de Master Slave JK Flip Flop

El esclavo maestro del flip flop JK supera la limitación del flip flop SR, en el flip flop SR cuando llega la condición S = R = 1, la salida se vuelve incierta, pero en el esclavo maestro JK cuando J = K = 1, entonces la salida alterna, la salida de este estado siguen cambiando con el pulso del reloj.

Aplicación de Master Slave JK Flip Flop

El esclavo maestro del flip flop JK supera la limitación del flip flop SR, en el flip flop SR cuando llega la condición S = R = 1, la salida se vuelve incierta. Aún así, en el esclavo maestro JK, cuando J = K = 1, entonces la salida alterna, la salida de este estado sigue cambiando con el pulso de reloj.

Maestro esclavo D Flip Flop

En este maestro esclavo también, dos Chanclas D conectados entre sí en serie con pulso de reloj invitados entre sí. El mecanismo básico de este maestro esclavo también es similar a otros flip-flops maestro esclavo. El flip flop maestro esclavo D puede activarse por nivel o por flanco.

Diagrama de circuito del flip flop maestro esclavo D

Fig. Representación en bloque del circuito flip flop maestro esclavo D.

Diagrama de temporización del Flip Flop maestro esclavo D

En el diagrama, una señal del pulso de reloj, una es D, el i / p al flip flop maestro, Qm es el o / p del flip flop maestro y Q es el o / p del flip flop esclavo.

Fig. Diagrama de temporización del flip flop maestro esclavo D

Master Slave D Flip Flop Tabla de verdad

Master Slave D Flip Flop usando puertas NAND

El flip flop maestro esclavo D puede diseñarse con puertas NAND; en este circuito, hay dos flip flops D, uno actúa como flip flop maestro y el otro actúa como flip flop esclavo con un pulso de reloj invertido entre sí. Aquí para el inversor también se utilizan gats NAND.

Fig. Diagrama de circuito del flip flop Master Slave D diseñado con puertas NAND.

Límite maestro esclavo activado D Flip Flop

Cuando el estado de un flip-flop cambia durante la transición de un reloj, el pulso se conoce como flip-flop activado por flanco y estos pueden ser activados por flanco + ve, o activado por flanco -ve. El flip flop activado por + ve Edge significa que el estado del mismo cambió durante la transición del pulso CLK del estado '0' al estado '1'. La ,ve borde activado flip flop implica el estado de los cambios de flip flop durante la transición del pulso de reloj del estado '1' al estado '0'.

Fig. Flip flop maestro esclavo de borde positivo tipo D.

El flip flop maestro esclavo activado por flanco positivo está diseñado con tres flip-flop básicos como se muestra en la figura anterior; S y R se mantienen en '1' lógico para que la salida permanezca estable. Cuando S = 0 y R = 1, la salida Q = 1, donde para S = 1 y R = 0 la salida Q = 0. Cuando el pulso del reloj cambia de 0 a 1, el valor de D se transfiere a Q, cambia en D cuando el pulso del reloj se mantiene en '1', el valor de Q no se ve afectado por él, y una transición de 1 a 0 también no provoca cambios en la salida Q, ni cuando el pulso de reloj es '0'.

Pero en el circuito práctico, hay un retraso, por lo que para una salida adecuada, debemos considerar el tiempo de configuración y el tiempo de espera para un funcionamiento adecuado. Un tiempo definido antes de que llegue el pulso de reloj, el requisito del valor de D debe asignarse que el tiempo se llama el tiempo de configuración. Hora de espera es el tiempo durante el cual se debe mantener la entrada después de que llega el pulso del reloj.

Chanclas RS Master Slave

Maestro esclavo es una configuración para evitar el comportamiento inestable de un flip flop; Aquí en RS flip flop maestro esclavo, dos flip flop RS están conectados para formar la configuración maestro esclavo, aquí el flip flop está conectado a un pulso de reloj invertido entre sí; cuando llega la mitad positiva del pulso de reloj, se activa el flip flop maestro y, durante el pulso de reloj negativo, se activa el flip flop esclavo. Cada flip flop funciona en un intervalo de tiempo diferente.

En la configuración de bálsamo maestro del flip flop RS, no puede tener lugar una oscilación inviable, porque en un momento el flip flop maestro está en estado de retención o el flip flop esclavo está en estado de retención. Para que funcione correctamente el flip flop mater salve, debemos considerar el tiempo de espera y el tiempo de preparación, que puede variar de un circuito a otro; depende del diseño del circuito.

Fig. Representación en bloque del flip flop maestro esclavo RS

Diagrama de tiempo del flip flop maestro esclavo SR

Aquí, hay una señal de reloj, S es la señal de entrada al flip-flop maestro, R también es una señal I / p al flip-flop maestro, Qm es el O / P del flip-flop maestro, Q si el Señal O / P del flip-flop esclavo.

Fig. Diagrama de tiempo del flip flop maestro esclavo SR.

Master Slave T Flip Flop

Fig. Diagrama de bloques del flip flop Master Slave T

Preguntas frecuentes / notas breves

¿Qué quieres decir con flip flop? | ¿Qué es Flip Flop con ejemplo?

El flip flop es un elemento fundamental en la lógica secuencial circuito, un elemento biestable, ya que tiene dos estados estables: '0' y el otro es '1'. Puede almacenar solo 1 bit a la vez y un circuito flip-flop capaz de mantener su estado indefinidamente o hasta que se entregue energía al circuito. El estado O / P del flip flop se puede cambiar con la entrada y el pulso de reloj en el flip flop. Cuando se agrega un circuito de pestillo con algunas puertas básicas y pulso de reloj, es un flip flop. Un ejemplo de flip flop es el flip flop D, el flip flop SR, el flip flop JK, etc.

¿Qué es el flip flop S y R?

En un flip-flop SR, la S representa el conjunto y la R significa restablecer; por esto, también se denomina flip-flop Establecer restablecer. Puede diseñarse con dos puertas Y y un pulso de reloj para un pestillo SR. Cuando el pulso de reloj es '0', cualquier valor de entrada a través de S o R no puede cambiar el valor de salida Q, y cuando el pulso de reloj es '1', el valor de la salida Q depende de los valores de entrada de S y R.

Fig. Diagrama del flip-flop SR

¿Cuáles son los tipos de chanclas?

Hay cuatro tipos de chanclas:

  1. SR FF.
  2. JK FFs.
  3. D FFs.
  4. T FFs.

¿Qué es un flip flop JK?

La característica del flip flop JK es más o menos similar al flip flop SR, pero en el flip flop SR, hay un estado de salida incierto cuando S = 1 y R = 1, pero en el flip flop JK cuando J = 1 y K = 1, el flip flop cambia, eso significa que el estado de salida cambia de su estado anterior.

El flip flop JK se puede diseñar agregando puertas AND a la entrada de S y R en el flip flop SR, la entrada J y la salida Q 'se aplican a la puerta AND unida con S y la entrada K, y la salida Q se aplica a la Y puerta conectada a R.

Fig. El flip flop JK está diseñado con el flip flop SR.

¿Cómo funciona el flip flop JK?

Cuando no se proporciona el reloj, o el reloj está bajo, el cambio de entrada no puede afectar la salida. Entonces, para la manipulación de la salida con el reloj de entrada, el pulso debe ser alto.

Fig. Diagrama de bloques de un flip flop JK.

Funcionamiento del flip flop JK cuando el pulso del reloj es alto:

  • Cuando J = 0 y K = 0, no habrá cambios en la salida.
  • Cuando J = 0 y K = 1, el valor de salida se restablecerá.
  • Cuando J = 1 y K = 0, se establecerá el valor de salida.
  • Cuando J = 1 y K = 1, el valor de salida se alterna (significa cambiar al estado opuesto). En este estado, la salida cambiará continuamente con el pulso del reloj.

¿Por qué se utiliza el flip flop JK?

El flip flop JK es más versátil que el flip flop D o el flip flop SR; Pueden operar más funciones que cualquier otro flip flop, se usan ampliamente para almacenar datos binarios. El flip flop JK también supera los estados inciertos del flip flop SR.

¿Cómo se alterna el flip flop JK?

Cuando la entrada al flip flop J = K = 1 con pulso de reloj alto, es cuando el flip flop JK cambia.

¿Por qué D flip flop se llama retraso?

El siguiente estado de salida del flip flop D sigue a la entrada D, cuando se aplica el pulso de reloj, de esta manera los datos de entrada se transfieren a la salida con retardo, por eso se llama flip flop de retardo.

¿Cuáles son las aplicaciones del flip flop?

El flip flop se utiliza generalmente como

  • Los elementos de la memoria. 
  • En los registros de turnos. 
  • Los contadores digitales.
  • La frecuencia Circuitos divisores.
  • El interruptor de eliminación de rebote, etc.

¿Cuáles son las características de las chanclas?

Es un sincrónico circuito secuencial; cambia su estado de salida solo cuando el pulso de reloj está presente. Es el elemento de memoria básico para cualquier circuito secuencial, puede almacenar un bit a la vez. Es un dispositivo biestable.

¿Cuál es la diferencia entre el flip flop D y T?

  • El flip flop D no puede recibir una entrada similar a la de D y D 'son sus dos entradas, por lo que la entrada siempre es complementaria entre sí. Por otro lado, la entrada de Both en T es la única T, por lo que ambas entradas al flip flop T siempre serán las mismas.
  • El flip flop D es un flip flop de retardo, en este flip flop, la salida sigue a la entrada con la llegada del pulso de reloj, mientras que el flip flop T se llama flip flop de alternancia, donde la salida cambia al estado opuesto con cada llegada. del pulso de reloj cuando la entrada es 1.

¿Dónde se utilizan las chanclas D?

Se utiliza comúnmente como dispositivo de retardo o para almacenar información de datos de 1 bit.

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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