|
F) FLİP – FLOP ‘LAR
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 1) – Flip- Flop Tipleri
Flip-flop’lar iki çıkışa sahiptirler. Bunlar Q ve Q’ dir. Q ve Q’ birbirlerinin tersidir. Yani Q = 1 ise Q’ = 0, Q = 0 isede Q’ = 1 olur. Yalnız aşağıdaki doğruluk tablolarında görüleceği gibi Q ve Q’ in aynı olduğu durumlar görülmektedir. Bu durumlar istenmez. Bu nedenlede bu çıkışı veren girişler kullanılmaz. Flip – Flop ‘lar clock (saat) palsi ile çalışırlar. Bu palsler sayesinde girişlere göre çıkışlarda değişimler Flip – Flop ‘lar lojik kapılardan oluşurlar. Ayrıca Flip – Flop ‘lar görülür. Sayıcıların ve Kaydedicilerin temelini oluştururlar. a) – R-S (reset-set) tipi Flip-Flop :
Yukarıda R-S tipi flip-flop ‘un Ve Değil kapıları ile çizilmiş iç yapısı ve doğruluk tablosu görülmektedir. Tablodaki S’ ve R’ ‘in 1 olduğu durumda Q ve Q’ ‘in değişmediği görülür. Bu, çıkışların bundan önceki konumunu sakladığını belirtir. S’ ve R’ ‘in 0 olduğu durumda ise Çıkışların eşit olduğu görülür. Bu durumda flip-floplarda istenmeyen bir durumdur. Bu durumu sağlayan girişler değerleri kullanılmamalıdır. b) – Tetiklemeli R-S (reset-set) tipi Flip – Flop :
Tetiklemeli R-S tipi flip-flop R-S tipi flip-flop’un önüne iki adet Ve Değil kapısı eklenerek elde edilmiştir. Flip-flop’a clock palsi gelmediği sürece çıkışlar değişmez. Yukarıdaki tabloda tetiklemeli R-S flip-flopun iç yapısı ve uyarım tablosu görülmektedir. Uyarım tablosu flip-floplarla devre tasarımında kullanılır. Tablodaki X ‘ler ise etkisiz elemanlardır. Yani 1 veya 0 olması durumda çıkışlar değişmez. Bazı kaynaklarda (X) yerine (d) ‘de yazılmaktadır. Bu işaretin yerine 0 veya1 koyulabilir. Ayrıca tablodaki Qn clock palsinden önceki durumu, Qn+1 ise clock palsinden sonraki durumu temsil etmektedir. Tablo FF ‘un çıkışının Qn’den Qn+1’e geçmesi için S ve R girişlerinin ne olması gerektiğini belirtir. |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| c) – D (data) tipi Flip – Flop :
Yukarıdaki D FF ‘un iç yapısında da görüldüğü gibi Tetiklemeli R-S FF ‘un iki ucu arasına değil kapısı eklenerek D FF elde edilmiştir. Doğruluk tablosunda görüldüğü gibi D FF clock palsi uygulandığında girişindeki bilgiyi aynen çıkışa iletir. D FF besleme olduğu sürece bilgi saklayabilir. clock palsi uygulanmadığı sürece FF ‘un girişleri ne olursa olsun çıkış sabittir. Böylece bilgiyi saklamış olur. d) – T (toggle) tipi Flip – Flop :
T tipi FF ‘da J-K tipi FF ‘un giriş ucalarının birleşiminden meydana gelmiştir. T FF ‘a clock palsi uygulandığında girişindeki bilginin değilini çıkışa verir. Yukarıda T tipi FF ‘un iç yapısı doğruluk tablosu ve uyarım tablosu görülmektedir. |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| e) – J – K tipi Flip – Flop :
Yukarıdaki tabloda JK FF ‘un iç yapısı ve uyarım tablosu görülmektedir. f) – Master – Slave tipi Flip – Flop :
Yukarıda Master – Slave FF ‘un sembolü ve iç yapısı görülmektedir. |
||||||||||||||||||||||||||||||||
Flip – Flop ‘larla Devre Tasarımı
Flip – flop’larla devre tasarlarken ilk önce devreden istenilen çıkışlar belirlenir. Daha sonra tasarım tablosu hazırlanır. Flip – flop’un uyarım tablosuna göre tasarım tablosu doldurulur. En son olarakta tablodan karno haritasına geçiş yapılır ve karnodan devre oluşturulur.
1) – R – S tipi Flip – Flop ‘la 2 çıkışlı devre tasarımı :
| Uyarım Tablosu | Tasarım Tablosu | ||||||||||
| Qn | Qn + 1 | S | R | Clk | Qa | Qb | Sa | Ra | Sb | Rb | |
| 0 | 0 | 0 | X | 0 | 0 | 0 | 0 | X | 1 | 0 | |
| 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | |
| 1 | 0 | 0 | 1 | 2 | 1 | 0 | X | 0 | 1 | 0 | |
| 1 | 1 | X | 0 | 3 | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | |
Şimdi tasarlayacağımız devre için S-R FF’un uyarım tablosundan faydalanacağız. Flip – flop’lar bölümünde de anlattığımız gibi uyarım tablosu FF’un çıkışının bir konumdan diğer bir konuma geçmesi için girişlerin ne olması gerektiğini göstermektedir. İlk önce tasarım tablosundaki Qa stününunu inceleyelim. İlk anda Qa 0 ‘dır. 1’inci clk palsinde Qa 0’dan 0’a geçmiştir. Uyarım tablosundan Qn = 0 ve Qn+1 = 0 olduğu kutuya baktığımızda S ‘in 0 R ‘nin ise X olması gerektiğini görüyoruz. Bunu tasarım tablosunda Sa ve Ra sütünuna yani Qa sütünu ile aynı renkte olan sütunlarına yazalım. Yine Qa sütünuna geçelim. 2’inci clk palsinde Qa ‘nın 0 ‘dan 1 ‘e geçiyor. Bunu da uyarım tablosundan inceleyelim. Qn= 0 ve Qn+1 = 1 için S ‘nin 1, R ‘nin de 0 olması gerekiyor. Bunu da tasarım tablosunda Sa ve Ra sütunlarına yazalım. Bu bu şekilde devam eder, fakat en son satıra gelindiğinde en sondan en başa geçiş ele alınır. Yani Qa sütünundaki en son 1 ‘den en baş 0 ‘a geçiş. Diğerlerini de aynı şekilde uyarım tablosu yardımı ile tasarım tablosuna geçirdiğimizde tasarım tablomuz hazırlanmış olur. Şimdi de tasarım tablosundan karno haritasına geçiş yapalım.
| Sa için | Ra için | Sb için | Rb için | ||||||||
| Qa Qb | 0 | 1 | Qa Qb | 0 | 1 | Qa Qb | 0 | 1 | Qa Qb | 0 | 1 |
| 0 | 0 | X | 0 | X | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 |
| 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 |
| Sa = Qa’. Qb | Ra = Qa. Qb | Sb = Qb’ | Rb = Qb | ||||||||
Tabloda pembe kutular grupları temsil etmektedir. En alt satırda girişlere göre tanımlar yazılmıştır. Devre tasarımı da bu tanımlara göre çıkartılacaktır. Aşağıda karnonun flip-flop’larla tasarlanmış devresi görülmektedir.
