electronica

FLIP-FLOPS
Introducción
Uno de los elementos básicos de memoria son los llamado Flip Flops. El estado
de un flip flop cambia por un cambio momentáneo en sus entradas. Este cambio
se denomina disparo (trigger). En los latch básicos definidos al comienzo (SR
con compuertas NAND o NOR) se necesitaba un disparo de entrada definido por
un cambio de nivel. Este nivel debe regresar a su nivelinicial antes de aplicar
otro disparo. Los FF con reloj eran disparados por pulsos. La realimentación
entre la circuiteria combinacional y el elemento de memoria puede producir
inestabilidad, haciendo que el FF cambie varias veces durante la duración de un
pulso de reloj por lo que el intervalo de tiempo desde la aplicación del pulso
hasta que ocurre la transición de la salida es un factorcritico que requiere un
análisis que va mas allá de los requerimientos de este curso.
Una manera de resolver este problema es hacer que los FF sean sensitivos a la
transición del pulso mas que a la duración. Hay dos maneras de hacerlo y que
dan origen a dos tipos de flip flops: los flip flops maestro esclavo y los flip flops
disparados por flanco.

Flip-Flop maestro-esclavo
Un flip flopmaestro-esclavo se construye con dos FF, uno sirve de maestro y
otro de esclavo. Durante la subida del pulso de reloj se habilita el maestro y se
deshabilita el esclavo. La información de entrada es transmitida hacia el FF
maestro. Cuando el pulso baja nuevamente a cero se deshabilita el maestro lo
cual evita que lo afecten las entradas externas y se habilita el esclavo. Entonces
el esclavo pasa alel mismo estado del maestro. El comportamiento del flip-flop
maestro-esclavo que acaba de describirse hace que los cambios de estado
coincidan con la transición del flanco negativo del pulso.

FLIP-FLOP JK MAESTRO-ESCLAVO

Flip-Flop disparado por flanco
Otro tipo de FF que sincroniza el cambio de estado durante la transición del
pulso de reloj es el flip flop disparado por flanco. Cuando laentrada de reloj
excede un nivel de umbral especifico ( threshold level), las entradas son

aseguradas y el FF no se ve afectado por cambios adicionales en las entradas
hasta tanto el pulso de reloj no llegue a cero y se presente otro pulso.

FLIP-FLOP D DISPARADO POR FLANCO POSITIVO
Algunos FF cambian de estado en la subida del pulso de reloj, y otros en el
flanco de bajada. Losprimeros se denominaran Flip flop disparados por flanco
positivo y los segundos Flip flops disparados por flanco negativo. La distinción
entre unos y otros se indicará con la presencia o ausencia de una negación en la
entrada de reloj como se muestra en la figura.

Se utilizarán predominantemente FF disparados por flanco negativo (pulso de
bajada).

Parámetro de los Flip-Flops
Además de losparámetros característicos de la familia lógica a que pertenecen,
como son niveles lógicos, fan-out., étc. Cabe destacar una serie de parámetros,
más o menos normalizados, relativos a la temporización de las diferentes
señales que intervienen en la conmutación de los flip-flops. De ellos cabe
destacar los siguientes:
Tiempo de establecimiento (SET UP TIME). Es el tiempo anterior al flanco activode toma de datos durante el cual las entradas no deben cambiar.
Tiempo de mantenimiento (HOLD TIME). Es el tiempo posterior al flanco activo
de toma de datos durante el cual las entradas no deben cambiar.
Frecuencia máxima de reloj. Es la frecuencia máxima admisible de la señal de
reloj que garantiza el fabricante.
Duración del tiempo alto de reloj. Es el tiempo mínimo que debe durar laparte
alta del impulso de reloj.
Duración del tiempo bajo de reloj. Es el tiempo mínimo que debe durar la parte
baja del impulso de reloj.
Tiempo bajo de PRESET Y CLEAR. Es el tiempo mínimo que debe activarse las
entradas asíncronas para garantizar su funcionamiento.
Tiempo de retardo o propagación.Es el tiempo que transcurre desde el flanco
activo del reloj que produce la conmutación y el...