Cos'è il flip-flop SR con clock?
Flip-Flop SR con clock:una spiegazione a livello di gate
Un infradito SR con clock è un elemento fondamentale nei circuiti logici sequenziali. È un tipo di latch che incorpora un segnale di clock per controllare quando il flip-flop aggiorna il suo output. Ciò lo rende adatto alla realizzazione di circuiti sincroni, in cui tutti i cambiamenti di stato avvengono in momenti specifici definiti dall'orologio.
Ecco una ripartizione di come funziona:
Componenti:
* Chiusura SR: Il nucleo del flip-flop SR con clock è un semplice latch SR, costruito con due porte NOR (o porte NAND, a seconda dell'implementazione).
* Ingresso orologio: Questo ingresso controlla la tempistica della modifica dell'uscita. Il flip-flop aggiorna il suo stato di uscita solo quando il segnale di clock è attivo (tipicamente un livello logico alto).
* Ingressi (S e R):
* S (Set): Imposta l'uscita Q su '1'.
* R (Ripristina): Reimposta l'uscita Q su '0'.
* Uscite (Q e Q'):
* D: L'output principale che rappresenta lo stato corrente.
* Q': Il complemento dell'uscita Q (sempre il livello logico opposto).
Operazione:
1. Orologio basso (inattivo): Mentre il segnale di clock è basso, il flip-flop è "bloccato" e le uscite rimangono invariate indipendentemente dai valori di ingresso S e R. Questo perché l'ingresso del clock impedisce al latch SR di reagire a questi ingressi.
2. Orologio alto (attivo): Quando il segnale di clock diventa alto, il flip-flop diventa sensibile agli ingressi S e R.
* S=1, R=0: L'uscita Q è impostata su '1' e l'uscita Q' è impostata su '0'.
* S=0, R=1: L'uscita Q viene reimpostata su '0' e l'uscita Q' viene impostata su '1'.
* S=0, R=0: L'uscita Q mantiene il suo stato precedente.
* S=1, R=1: Questa combinazione di input è vietata poiché porta a uno stato indefinito. Questo stato non dovrebbe verificarsi in circuiti progettati correttamente.
Perché utilizzare un flip-flop SR con clock?
* Sincronizzazione: Consente aggiornamenti controllati e temporizzati dell'uscita, rendendolo ideale per la costruzione di sistemi digitali sincroni.
* Conservazione statale: Il flip-flop mantiene il suo stato anche quando i segnali di ingresso cambiano, finché il clock è basso.
Esempio:
Immagina un semplice contatore che incrementa un valore con ogni impulso di clock. È possibile costruirlo utilizzando un flip-flop SR con clock in cui l'uscita Q rappresenta il conteggio corrente.
Nota: Esistono altre varianti di flip-flop SR con clock, come edge-triggered versioni che si aggiornano solo sul fronte di salita o di discesa del segnale di clock.
Fammi sapere se vuoi approfondire qualcuno di questi argomenti!