Experimento 6 - Flip-flop Data com porta Enable (D-E Latch)

Você se lembra do latch RS do experimento anterior? O resultado do latch RS não é definido quando as entradas R e S saltam simultaneamente para 1. Com um truque simples você torna isso impossível. No entanto, isso tem consequências.

Com uma porta NOT simples você previne que R e S troquem simultaneamente para 1 . O diagrama do circuito mostra como. Agora o antigo sinal de entrada R é sempre o oposto da antiga entrada S e você fica com uma única entrada, que é renomeada para D (para " DATA ").

Diagrama de circuito D Trava.

Símbolo D Trava em diagramas de circuito.

Lembra da tabela verdade para o latch RS do experimento anterio? Com ​​o latch D você previne não apenas o estado indefinido ( R =1, S =1 ), mas também a condição na qual o último resultado é armazenado ( R =0, S =0 ).

Circuito de uma trava D. ( Ampliar )

Na verdade, a trava D perdeu sua memória. Q sempre segue D ! A trava D, estritamente falando, não é uma trava! Convença-se com o circuito mostrado. No próximo experimento, você devolve a memória ao circuito.

Como você pode devolver a memória ao latch D? Para fazer isso, você está adicionando a entrada ENABLE do circuito.

O ENABLE é adicionado ao latch D , como mostrado no diagrama do circuito. Semelhante ao latch RS-E no experimento 4, ele muda o comportamento do latch...

Diagrama de circuito com trava em D.

Símbolo de trava D no diagrama de circuito.

• Enquanto E = 0 , a trava está aberta e você alterna entre os dois resultados usando D.
• Assim que E = 1 , você fecha a trava e o último resultado é armazenado. Agora a entrada D não influencia mais o resultado........ até que E volte para 0 .

Circuito de uma trava D com portão . ( Ampliar )

Experimente fazer isso algumas vezes com o circuito mostrado. Embora você tenha introduzido a entrada E como uma medida paliativa, a partir de agora ela desempenha um papel central . No próximo experimento, você começa a entender o porquê.

Durante o tempo em que uma trava está aberta, as entradas podem influenciar o resultado a qualquer momento. Em aplicações modernas, onde muitas travas trabalham juntas, isso não é mais desejável. Você quer que todas as travas encontrem seus resultados exatamente ao mesmo tempo.

Para conseguir isso você precisa de duas coisas...

• um sinal síncrono e
• uma trava, que altera seu resultado somente em um ponto específico no tempo.

O papel de um sinal síncrono é assumido pelo sinal de clock. Ele alterna em intervalos periódicos entre os estados 0 e 1 ...

Sinal de relógio.

O ciclo de clock é o tempo de uma transição de 0 para 1 para o próximo. A taxa de clock ou frequência é o número de ciclos por segundo e é medida em Hertz (Hz) .

Agora, se você conectar o sinal de clock à entrada E , o latch é aberto e fechado periodicamente. E se você conectar vários latch ao mesmo sinal de clock, eles são abertos e fechados sincronizadamente .

Na próxima etapa, você aprenderá o que é uma trava acionada por borda .

O C-MOS IC 4013 contém dois flip-flops D acionados por borda .

Com o circuito mostrado, você conhece um flip-flop D disparado por borda . Você não usa um sinal de clock apropriado, no entanto, um interruptor de botão de pressão ( Clk ) pode ilustrar o princípio tão bem.

Símbolo D Flip-Flop acionado por borda em diagramas de circuitos.

Circuito de um flip-flop D. Neste circuito você conecta as entradas não utilizadas R e S (Pin 8,10) a 0V usando o resistor R1. ( Ampliar )

Com o botão de pressão D , você controla a entrada D dos flip-flops. O flip-flop comuta no momento preciso em que você aperta o botão de pressão Clk . O sinal Clk salta de 0 para 1 na borda ascendente. Em todas as outras situações, o flip-flop permanece fechado.

Tabela verdade D com Clock.

O flip-flop D, cujo símbolo e tabela-verdade são mostrados na figura ao lado é disparado na borda de subida do clock e possui apenas uma entrada de controle síncrona, a entrada D, que representa a palavra data (dado). Quando ocorre uma borda de subida do clock, a saída Q assume o mesmo valor lógico presente na entrada D. 

Além do flip-flop D , existem mais classes de flip-flops...

© Direitos de autor. 2023: Gomes; Sinésio Raimundo. Última atualização: 15/05/2023