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Tipos de Flip Flops – Flip Flop RS Acionado por Pulso de Clock


Depois de ter iniciado o aprendizado sobre Flip Flops neste artigo publicado aqui no Laboratório de Eletrônica, vamos dar prosseguimento aos estudos sobre esse componente. Falaremos agora sobre os Flip Flops acionados por pulsos de clock.

No estudo que fizemos anteriormente analisamos o mais simples dos Flip Flops que é o do tipo RS sem clock. Aquele Flip Flop tinha suas saídas alteradas de forma imediata de acordo com os níveis lógicos aplicados em suas entradas SET e RESET. Há situações em que esse comportamento não é o desejado, de modo que o projetista pode desejar que a saída do Flip Flop seja atualizada somente mediante uma “solicitação” explícita que, em nosso caso, será o pulso de clock.

Antes de iniciarmos a análise do Flip Flop RS com clock é preciso definirmos o que é o clock no contexto da eletrônica digital. Apesar de não ser obrigatório, normalmente o clock é uma onda quadrada oscilando a uma determinada frequência. Como existe uma oscilação, periodicamente esta onda apresentará níveis lógicos altos e baixos de tensão. Observe na figura 1 a aparência de uma onda quadrada.

 

Figura 1 – Exemplo de onda quadrada.

 

Quando o sinal se encontra, em nosso exemplo da figura 1, em cinco volts temos nível lógico alto. Quando a tensão encontra-se em “zero volts” temos nível lógico baixo.

Existem dois conceitos muito importantes de serem compreendidos observando a onda quadrada da figura 1. O primeiro dele ocorre no momento exato em que existe uma transição de um nível lógico baixo para um nível lógico alto. Observe na figura 2 o momento exato em que essa transição ocorre.

 

Figura 2 – Destaque da borda de subida de um pulso.

 

Na eletrônica digital chamamos a área destacada na figura 2 de borda de subida, ou seja, aquele momento exato em que existe uma mudança de nível lógico baixo para alto.

Agora, observe na figura 3 a área destacada. Note que é o momento exato em que o sinal muda de nível lógico alto para baixo.

 

Figura 3 – Destaque da borda de descida de m pulso.

 

A área destacada na figura 3 é conhecida como borda de descida, ou seja, o momento exato em que ocorre uma transição do nível lógico alto para baixo.

Tendo compreendido o significado dos termos clock, borda de subida e borda de descida, podemos voltar a tratarmos especificamente do Flip Flop RS com clock. Este tipo de Flip Flop é representado de forma muito semelhante àquele que não possui um terminal de clock. Veja na figura 4 a representação gráfica deste componente.

 

Figura 4 – Flip Flop com terminal de clock sensível à borda de subida.

 

Perceba pela figura 4 que, além das entradas R e S e das saídas Q e Q “barrado”, agora existe um terminal chamado “clock”.

Diferentemente do que ocorre com o Flip Flop RS mais simples, as saídas do Flip Flop RS com clock será alterada somente quando um pulso de borda de subida ou um pulso de borda de descida for aplicado ao terminal de clock do componente. Quando um desses tipos de pulsos for aplicado, as entradas R e S são “avaliadas” e as saídas Q e Q “barrado” são alteradas apropriadamente.

Uma pergunta que você pode estar se fazendo nesse momento é sobre como saber qual dos dois tipos de pulsos deve ser aplicado ao Flip Flop. Essa reposta pode ser obtida observando-se a representação gráfica do componente. Quando a representação for como a da figura 4, deverá ser aplicado um pulso de borda de subida. Por outro lado, quando a representação for como a da figura 5, deverá ser aplicado um pulso de borda de descida.

 

Figura 5 – Flip Flop com terminal de clock sensível à borda de descida.

 

É importante que você tenha em mente que apesar de normalmente os Flip Flops serem acionados por um trem de pulsos, ou seja, uma onda quadrada, também é possível que eles sejam acionados por pulsos isolados aplicados no terminal de clock. Esses pulsos poderiam ser aplicados, por exemplo, utilizando-se um “push button”. O importante é que ocorra uma transição de níveis lógicos.

A não ser pela existência de um terminal de clock e da necessidade da aplicação dos pulsos apropriados nele, todo o resto funcionamento do Flip Flop RS é idêntico ao que já estudamos neste artigo.

Assim terminamos mais um artigo sobre Flip Flops. Fique de olho em nosso site para em breve ter acesso a mais artigos sobre essa série e não se esqueça de compartilhar este artigo para ajudar a manter o Laboratório de Eletrônica ativo. Por favor, clique no botão “Compartilhar” abaixo. Obrigado!

 


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