Flip Flop RS

Tipos de Flip Flops – Começando os estudos.


Na eletrônica digital existe um tipo de circuito conhecido como Flip Flop. Existem vários tipos de Flip Flops e neste artigo trataremos sobre o Flip Flop do tipo RS.

Os diversos tipos de Flip Flops podem ser utilizados tanto em circuitos de lógica combinacional, quanto em circuitos de lógica sequencial. Nos circuitos do primeiro tipo, os combinacionais, as suas saídas dependem exclusivamente das combinações das suas entradas. Por outro lado, nos circuitos sequenciais, as suas saídas futuras dependem das combinações de suas entradas e do estado das suas saídas atuais.

Qualquer que seja o escolhido, entre os diversos tipos de Flip Flops existentes, o Flip Flop sempre trabalhará com níveis lógicos de tensão, em que o nível lógico alto, representado pelo número 1, indica a presença de uma tensão elétrica e o nível lógico baixo, representado pelo número 0, indica a ausência (ou um nível muito baixo) de uma tensão elétrica.

Nos circuitos eletrônicos um Flip Flop RS é representado pelo símbolo mostrado na figura 1. Podemos notar que existem duas entradas, uma denominada S e a outra R, e duas saídas, uma chamada de Q e a outra de Q “barrado”. Na saída Q “barrado” sempre existirá um nível lógico complementar àquele existente na saída Q. Sendo assim, se existir um nível lógico alto em Q, teremos um nível lógico baixo em Q “barrado” e vice versa.


Flip Flop RS

Figura 1 – Flip Flop RS

Para entender o funcionamento deste circuito utilizaremos uma tabela relacionando todas as entradas e saídas do circuito. As colunas nomeadas com S e R representam as entradas do Flip Flop RS. A coluna nomeada Qa representa a saída atual do Flip Flop e a nomeada Qf a sua saída futura. Veja a tabela abaixo, inicialmente vazia.

 

S R Qa Qf

 

Vamos iniciar a análise do circuito supondo que em sua saída atual exista um nível lógico baixo. Vamos supor também que as entradas S e R possuam nível lógico baixo. Desejamos saber qual será a saída futura do circuito quando estas condições estiverem presentes. No Flip Flop RS, quando as suas duas entradas estiverem com nível lógico baixo existirá em sua saída futura o mesmo nível lógico presente em sua saída atual, ou seja, o valor que existia antes de serem atribuídos níveis lógicos baixos em suas entradas. Veja como a nossa tabela ficará a seguir.

 

S R Qa Qf
0 0 0 0

 

Outra situação é aquela em que a saída atual Qa possui nível lógico alto. Se suas entradas R e S possuirem nível lógico baixo a saída futura Qf também possuirá nível lógico alto, como era de se esperar a partir do que foi dito no parágrafo anterior. Veja a tabela atualizada abaixo.

 

S R Qa Qf
0 0 0 0
0 0 1 1

 

Vamos analisar a situação em que Qa possui nível lógico baixo, porém, a entrada S possui nível lógico alto e R nível lógico baixo. O nome S, dado a uma das entradas do Flip Flop RS, representa a palavra inglesa “SET”, que pode ser entendida como “SETAR” em português. Por outro lado, a entrada R representa a palavra inglesa “RESET”, que em português podemos entendê-la como “RESETAR”. Quando a saída atual Qa possui nível lógico baixo e aplicamos um nível lógico alto para a entrada S e baixo para a entrada R estamos instruindo o Flip Flop RS a “SETAR” sua saída futura, fazendo com que Qf passe a possuir nível lógico alto. Veja como a nossa tabela ficará abaixo.

 

S R Qa Qf
0 0 0 0
0 0 1 1
1 0 0 1

 

Outra situação que deve ser analisada é aquela em que a saída Qa possui nível lógico alto e na entrada S é atribuído nível lógico baixo e na R nível lógico alto. Como sabemos, R significa “RESETAR”, e na situação descrita a saída futura Qf do Flip Flop RS passará para nível lógico baixo, pois ela está sendo “RESETADA”. Veja a atualização de nossa tabela a seguir.

 

S R Qa Qf
 0  0  0  0
 0  0  1  1
 1  0  0  1
 0  1  1  0

 

Existe também a possibilidade de tanto a entrada S, quanto a entrada R, possuírem nível lógico alto. Esta situação é inválida e deve ser evitada pelo projetista do circuito eletrônico que utiliza Flip Flops RS. Quando isso ocorre estamos instruindo o Flip Flop a “SETAR” e “RESETAR” a saída futura Qf ao mesmo tempo e isso seria impossível. A partir desta explicação a nossa tabela ficará conforme pode ser visto a seguir, em que “x” significa um valor indeterminado.

 

S R Qa Qf
 0  0  0  0
 0  0  1  1
 1  0  0  1
 0  1  1  0
 1  1  x  x

 

Vimos neste artigo o funcionamento de um dos tipos de Flip Flops existentes, que é o RS. Notamos que o valor da saída futura Qf do circuito depende dos níveis lógicos aplicados em suas entradas R e S. Entendemos também o motivo pelo qual é preciso evitar a aplicação de níveis lógicos altos ao mesmo tempo nas entradas do Flip Flop RS. A partir desses conhecimentos adquiridos sobre o funcionamento do mais básico dos Flip Flops será possível conhecermos e nos aprofundarmos no estudo de outros tipos de Flip Flops, mas isso será feito em outros artigos.

 

Na vídeo aula a seguir você encontrará uma explicação um pouco mais detalhada sobre o conteúdo apresentado neste artigo.



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