Flip Flop tipo D: schema elettrico, conversione, tabella della verità, applicazioni

Quali sono i diversi tipi di infradito?

Tipi di infradito D

• Infradito sincrono di tipo D.
• Flip-flop di tipo D asincrono.
• Infradito di tipo D con trigger di livello.
• bordo flip flop di tipo D attivato.

Infradito D attivato dal livello

D infradito la cui uscita cambia in base all'ingresso con un livello alto dell'impulso di clock è un flip-flop D attivato a livello, e quindi il livello di clock è basso, il flip-flop D rimane in uno stato di attesa.

Che cosa sono le infradito di tipo D Edge Triggered?

Infradito tipo D Edge Triggered

Il flip-flop con trigger sul fronte D è il flip-flop in cui l'uscita può cambiare solo con il fronte dell'impulso di clock, indipendentemente dalla variazione dell'ingresso. Ciò significa che l'uscita del flip-flop cambia con la transizione dell'impulso di clock, da alto a basso ad alto. 

Tipo D Edge Triggered tipo flip flop

I flip flop di tipo D innescati dal bordo possono essere di 2 tipi:

Viene anche chiamato il flip flop innescato dal bordo infradito con trigger dinamico.

Infradito Edge Triggered D con Preset e Clear

Il flip flop di tipo D Edge Triggered può essere fornito con Preset e Clear; preset e Clear entrambi sono input diversi per il Flip Flop; entrambi possono essere sincrono o asincrono. Synchronous Preset o Clear significa che il cambiamento causato da questo singolo all'uscita può influenzare l'impulso di clock; qui, viene attivato il fronte per cambiare con il fronte dell'impulso di clock. Mentre Asincrono Preset can Clear può cambiare l'uscita in qualsiasi momento.

Diagramma temporale delle infradito D con trigger Edge

Il diagramma temporale fornito mostra un tipo positivo di flip flop con trigger sul fronte; c'è l'impulso di clock CLK, D l'ingresso al D flip flop, Q l'uscita del D flip flop; come puoi vedere, i cambiamenti in uscita si verificano durante la transizione dell'impulso di clock da basso ad alto, perché è un diagramma temporale di tipo D a fronte positivo ciabatte infradito.

Schema circuitale flip flop D con trigger edge

Lo schema circuitale del flip flop di tipo D innescato dal fronte è spiegato qui. Innanzitutto, il flip-flop D è collegato a un circuito rilevatore di bordi, che rileverà il fronte negativo o il fronte positivo dell'impulso di clock. Quindi, in base all'uscita del circuito di rilevamento dei bordi, il flip flop D funzionerà di conseguenza.

Tavolo della verità infradito D con Edge Triggered

Infradito D con trigger Rising Edge | Infradito positivo Edge D

Il flip-flop di tipo D con fronte positivo, che cambia il suo O/P in base all'I/P con la transizione +ve dell'impulso di clock del flip-flop, è un flip-flop con trigger sul fronte positivo. Ha prestazioni ad alta velocità con un basso consumo energetico, questo perché è ampiamente utilizzato. Il flip flop di tipo D con fronte positivo può essere rappresentato con un triangolo nel diagramma a blocchi del flip-flop D alla fine dell'orologio. 

Schema circuitale del flip flop D attivato dal fronte positivo

Il circuito flip flop di tipo D attivato dal fronte positivo può essere progettato con tre latch, in cui due latch di ingresso sono adiacenti all'impulso di clock, un latch è collegato con i dati di ingresso, il circuito è progettato in modo tale che la risposta in uscita avvenga solo alla transizione positiva dell'impulso di clock.

Diagramma di sincronizzazione del flip flop D attivato dal fronte positivo

L'impulso di clock CLK, D l'ingresso al D flip-flop, Q l'uscita del D flip-flop, le variazioni di uscita si verificano durante la transizione dell'impulso di clock da basso ad alto.

Tabella della verità con flip flop D triggered Edge positivo

Fronte di discesa Infradito D innescato | Infradito D con trigger sul fronte negativo

Il flip-flop D, che cambia il suo output in base all'input con il -ve. transizione dell'impulso di clock del flip-flop, è un -ve. flip-flop innescato dal bordo. Il fronte negativo D flip-flop può essere rappresentato con un triangolo e una bolla alla fine dell'orologio del diagramma a blocchi D flip-flop.

Schema circuitale del flip flop D innescato dal fronte negativo

Il flip flop -ve edge D può essere progettato aggiungendo un circuito rilevatore -ve edge con l'impulso di clock. Il rilevatore -ve edge rileva il -ve edge dell'impulso di clock. Secondo l'O/P del circuito del rivelatore, il resto del circuito funzionerà. Quando c'è una transizione negativa nell'impulso di clock, il circuito produce un output in base all'input. In caso contrario, il circuito rimane in uno stato di attesa.

Diagramma di sincronizzazione del flip flop D innescato dal fronte negativo

Impulso di clock CLK, D l'ingresso al flip flop D, Q l'uscita del flip flop D, le variazioni di uscita si verificano durante la transizione dell'impulso di clock da alto a basso; questa è la caratteristica del flip flop con fronte negativo.

Negative Edge Triggered D flip flop Tavolo della verità

Infradito Master Slave D | Infradito MS D

Infradito Master Slave è stato progettato per rendere la sincronizzazione più prevedibile. Per evitare condizioni di gara, un flip-flop master slave è anche noto come flip flop con trigger a impulsi perché il tempo di risposta dell'uscita è uguale alla larghezza di un impulso di clock.

  Il flip-flop D master slave può essere configurato dal flip-flop 2-D; ciascun flip-flop è collegato ad un impulso CLK complementare tra loro. Un flip-flop come Master e l'altro come schiavo; quando l'impulso di clock è alto, il Master funziona e lo slave rimane in stato di attesa, mentre quando l'impulso di clock è basso, lo slave funziona e il Master rimane in stato di attesa. L'O/P del Master viene alimentato nel flip-flop slave come I/P.

Come progettare un flip flop Master Slave D utilizzando porte NAND?

Schema circuitale del flip flop Master Slave D

Il flip-flop D master slave è progettato con porte NAND, configurate con flip-flop 2-D, uno un latch con il circuito gated, come un flip-flop master e l'altro funziona come flip-flop slave con un CLK integrato pulsare tra loro.

Tabella della verità infradito Master Slave D

Diagramma temporale del flip flop Master Slave D

Nel diagramma dato, un segnale dell'impulso CLK, D l'I/P al flip-flop master, Qm è l'O/P del flip-flop master e Q è l'O/P del flip-flop slave. Pertanto, il comportamento di un flip-flop D master slave può essere osservato attraverso il suo diagramma di temporizzazione.

Infradito D con trigger Master Slave Edge

Se il circuito master slave è progettato con un flip-flop D attivato dal fronte, o in aggiunta al circuito flip-flop D, c'è un circuito di rilevamento del fronte, che rileva il fronte di un impulso di clock. In base all'uscita del rilevatore, il Flip-flop funziona. Quindi il circuito complessivo è un circuito flip flop attivato dal fronte master slave.

D infradito Design

Il flip flop D può essere configurato in molti modi, come può essere creato con gate NAND, gate NOR, multiplexer, ecc. Può essere derivato da altri flip flop come flip flop JK, flip flop SR o flip flop T. Può essere progettato con l'aiuto di molte diverse combinazioni del circuito con l'orologio.

Come progettare un flip flop D usando il gate NAND?

Schema del circuito flip flop D utilizzando porte NAND

Il flip flop D può essere progettato solo con la porta NAND, qui un latch SR è progettato con la NAND è chiusa con altre due porte NAND e l'impulso di clock viene immesso nella NAND chiusa con ingresso dati, dove una porta NAND D come ingresso e l'altra porta NAND riceve il complimento D come input. E in base all'uscita gated, viene elaborato il latch SR. Il circuito risultante è un circuito flip flop D.

Come progettare un flip flop D usando il gate NOR?

D flip flop utilizzando la porta NOR

Il flip flop D può essere progettato anche con porte NOR; qui, tre latch SR con impulso di clock vengono utilizzati per sviluppare il flip-flop D. I due latch SR di input creano separatamente l'output del complemento D e D e quell'output viene alimentato nel terzo latch, che produce Q e Q-compliment come output. 

In assenza di clock, i latch iniziali si agganciano allo stato corrente a causa delle interconnessioni, che fanno sì che l'intero flip flop venga messo in attesa; indipendentemente dalla modifica dei dati di input, l'output non può cambiare.

Infradito D usando 2 D Latch

Chiusura a scatto trasparente D infradito

Che cosa è l' D infradito SR Latch schema elettrico ?

Come progettare un flip flop D utilizzando CMOS?

Flip-flop D utilizzando transistor CMOS

Design D flip flop utilizzando Transmission Gate

Il flip flop D può essere progettato con un gate di trasmissione, che riduce la complessità del circuito in quanto riduce il numero di conteggi di transistor. Quando LOAD =0, il Latch memorizza i dati in ingresso; quando LOAD = 1, il latch è trasparente. Il gate di trasmissione aiuta anche a ridurre le dimensioni complessive del circuito.

Schema infradito CMOS D

Infradito D usando 2×1 MUX

D flip flop usando MUX Spiegazione

Il flip flop AD può essere progettato con un singolo multiplexer (MUX), i dati "D" sono un input per il MUX e l'altro input del MUX è il feedback dell'uscita del multiplexer Q all'ingresso di se stesso, il segnale di clock funge da select line, Se il clock (CLK) = uno allora l'uscita del MUX è D, altrimenti l'uscita del MUX rimane l'uscita passata Q. 

Come progettare un infradito D usando l'infradito JK?

Conversione del flip flop JK in flip flop D

D sarà l'ingresso esterno al flip flop JK e il flip flop JK è il flip flop universale; possiamo progettare un flip-flop D dal flip flop JK se colleghiamo l'ingresso K del flip flop JK con un inverter all'ingresso J. Quindi il circuito risultante sarà D flip-flop con I/P come D e O/P come Q e Qbar.

Dove Qn+1 indica lo stato di uscita successivo e Qn indica lo stato di uscita attuale nella tabella di conversione.

Come progettare Circuito divisore di frequenza con flip flop D?

Divisore di frequenza infradito tipo D | Divisore orologio D infradito

Una frequenza divisore è un circuito digitale che divide una frequenza di ingresso per un fattore richiesto. Uno di questi divisori di frequenza è progettato con un flip flop D, che divide la frequenza di clock in ingresso per due. Una retroazione invertita proviene dall'uscita Q all'ingresso D formando questo circuito divisore di frequenza.

Dividi per 3 Circuiti usando D flip flop

Il circuito dato divide la frequenza di ingresso per tre. In questo circuito viene utilizzato un flip-flop 2 D e una porta NOR, che forma il circuito risultante, divide la frequenza di ingresso per tre.

Rilevatore di fase con flip flop D

Un rilevatore di frequenza di fase è un circuito utilizzato per rilevare la differenza di frequenze e fase di due ingressi dati. Il segnale UP viene generato quando il segnale di clock è più lento dei segnali di clock di riferimento. Il segnale down viene generato quando il segnale di clock è più veloce del clock di riferimento.

Il rilevatore di frequenza di fase può essere progettato con due flip-flop D come mostrato nella figura sopra; entrambi i flip flop hanno in ingresso frequenze di clock differenti, e il reset dei flip flop sono collegati ad una porta NAND il cui ingresso è il segnale Down e Up.

Moltiplicatore di frequenza utilizzando il flip flop D

Il moltiplicatore di frequenza è un circuito digitale che ha generato il multiplo del segnale di frequenza di clock in ingresso. 

Il circuito può essere progettato con il D infradito e anche il numero di invertiti nella linea di feedback. Il feedback viene avviato dall'uscita Q e va alla porta NOR, che è collegata all'ingresso del clock del Flip Flop. L'uscita del circuito moltiplicatore dipende dal ritardo prodotto dagli inverter; con ritardi diversi, possiamo produrre frequenze diverse come output.

Oscillatore infradito D

L'oscillatore è un circuito che genera forme d'onda ripetute e alternate. L'oscillatore può essere progettato con D flip-flop, dove D flip-flop deve essere in un interruttore, quindi ogni volta che ottiene un input alto, il valore di output dovrebbe cambiare; per creare un flip-flop di commutazione dal flip-flop d, l'uscita complementare del flip-flop D è feedback all'ingresso dati del flip-flop D.

D flip flop Registro

Un registro è un gruppo di flip flop che può memorizzare più di un bit alla volta, a seconda del numero di flip flop nel registro.

Quali sono i Infradito Quad D IC ?

Infradito tipo Quad D 74175 | Infradito Quad D 7475

Quad d flip flop è disponibile in circuiti Ingratiated, che ha 16 pin. Ha un flip flop 4 d con pin di input (D) e output (Q e Qbar) separati. I pin rimanenti sono un pin di terra, uno libero, un clock e un pin di alimentazione. La sua funzione è equivalente al TTL 74175. Contiene flip flop D con trigger sul fronte.

Infradito tipo D esagonale

È un tipo di flip flop d disponibile in IC, che contiene 6 flip flop d ciascuno con pin di ingresso e uscita diversi nel circuito integrato. Pertanto, ha 16 pin con un pin di clock, un pin di terra, un pin di alimentazione e un pin trasparente.

Infradito Octal D a 8 bit

Il flip flop di tipo Octal d è disponibile in commercio come circuito Ingratiated. Contiene 20 pin, che hanno un'uscita a tre stati. Tutti i flip-flop sono principalmente controllabili dall'orologio e dal pin di abilitazione. Ciascun flip flop ha pin di ingresso (D) e di uscita (Q) diversi. I pin rimanenti sono un pin di clock, un pin di terra, un pin di alimentazione di tensione, un pin trasparente. Questo Ic viene utilizzato per progettare un registro di archiviazione, un generatore di pattern, ecc.

Infradito D a 16 bit

 È un tipo di infradito D disponibile in IC; principalmente un flip flop d con trigger edge a 16 bit con uscita a tre stati, progettato per pilotare carichi altamente capacitivi o a bassa impedenza. Può essere usato come un flip flop a 16 bit, può anche essere usato come due flip flop a 8 bit. Ha 48 pin, mentre ogni flip flop ha pin separati per input e output; due pin di clock e due pin di abilitazione. Viene utilizzato nella progettazione di registri buffer, porte di input o output, bus bidirezionali, ecc.