Señales De Reloj Y Flip Flop

ojSEÑALES DE RELOJ Y FLIP-FLOPS SINCRONIZADOS POR RELOJ
Los sistemas digitales pueden operar en forma asíncrona o síncrona. En los sistemas asíncronos, las salidas de los circuitos lógicos pueden cambiar de estado en cualquier momento en el que una o más de las entradas cambien.
En los sistemas síncronos, los tiempos exactos en los que cualquier entrada puede cambiar de estados se determinancon base en una señal que se conoce como el reloj.
La señal de reloj es un tren de pulsos rectangulares o una onda cuadrada:

Cuando el reloj cambia de 0 a 1 se le llama transición de pendiente positiva (PGT), cuando el reloj cambia de 1 a 0 se le llama transición de pendiente negativa (NGT).
La mayoría de los sistemas digitales son principalmente síncronos ya que es más fácil diseñar ydiagnosticar fallas en los circuitos síncronos. Esto debido a que las salidas del circuito solo pueden cambiar en instantes específicos.
La acción de sincronización de las señales del reloj se logra a través del uso de fliop-flops sincronizados por reloj, diseñados para cambiar de estado en una de las dos transiciones del reloj.
La velocidad a la que opera un sistema digital síncrono depende de lafrecuencia con la que ocurren los ciclos del reloj que se mide desde una PGT hasta la siguiente PGT o desde una NGT hasta la siguiente NGT.

FLIP-FLOPS SINCRONIZADOS POR RELOJ : Los FFs sincronizados por reloj tienen una entrada de reloj que se identifica como CLK, CK o CP. Se utilizara CLK. La entrada CLK es disparada por flanco, significa que se activa mediante una transición de señal. Seindica por un triángulo en la entrada CLK, indica que esta entrada se activa solo cuando ocurre una transición de pendiente positiva, ninguna otra parte del pulso de entrada tendrá efecto sobre la entrada CLK. Cuando el símbolo FF tiene una burbuja, así como un triángulo en su entrada CLK significa que la entrada CLK se activa solo cuando ocurre una transición de pendiente negativa.

Las entradasde control preparan a las salidas de FF para cambiar, mientras que la transición activa en la entrada CLK dispara el cambio. Las entradas de control controlan en qué estado cambiara la salida, la entrada CLK determina el cuándo.

TIEMPO DE ESTABILIZACION: (ts) es el tiempo que va justo antes de la transición activa de la señal CLK durante la cual la entrada de control debe mantenerse en elnivel apropiado.
TIEMPO DE RETENCION: (th) es el tiempo que sigue justo después de la transición activa de la señal CLK, durante la cual la entrada de control sincrónica debe mantenerse en el nivel apropiado.
FLIP-FLOP SINCRONIZADO POR RELOJ EN S-R:

El FF puede cambiar de estado solo cuando una señal que se aplica a su entrada de reloj realiza la transicion de 0 a 1. Las entradas S y Rcontrolan el estado del FF como el larch de compuerta NOR, pero el FF no responde a estas entradas sino hasta que ocurre la PGT en la señal de reloj.
1. Al principio todas las entradas son 0 y se asume que la salida Q es 0.
2. Cuando ocurre la PGT del primer pulso de reloj(punto a) las entradas S y R son ambas 0,por lo que el FF no se ve afectado y permanece en el estado Q=0.
3. Alocurrir la PGT del segundo pulso de reloj (punto c) la entrada S ahora esta en nivel ALTO, mientras que R sigue en BAJO. Luego, FF se establece para quedar en el estado 1 durante el flanco de subida de este pulso de reloj.
4. Cuando el tercer pulso de reloj produce su transicion positiva (punto e) encuentra que S=0 y R=1 lo que hace que el FF se borre para quedar en el estado 0.
5. El cuartopulso establece el FF una vez mas para quedar en el estado Q=1 (punto g) ya que S=1 y R=0 cuando ocurre el flanco positivo
6. El quinto pulso también encuentra que S=1 y R=0 cuando realiza su transicion de pendiente positiva. Q ya se encuentra en nivel alto por lo que permanece en ese estado.
7. La condición S=R=1 no debe utilizarse, ya que produce una condición ambigua.

Símbolo y...