Introdução aos Sistemas Digitais: Latches e Flip-Flops

Sistemas digitais Latches FF registradores Bruno Nogueira brunoicufalbr Circuitos digitais Objetivos Sistemas digitais Conhecer elementos básicos dos circuitos sequenciais latches flip flops e registradores Circuito sequencial Sistemas digitais Além das entradas o circuito depende do estado atual Estado atual é representado pelo conjunto de bits armazenados no sistema Maioria dos sistemas do nosso cotidiano são sequenciais Sistema de chamada de aeromoça Como armazenar um bit Sistemas digitais Estudaremos os seguintes projetos para armazenar 1 bit Latch SR básico Latch SR sensível ao nível Latch D sensível ao nível FlipFlop D FF D sensível a borda Cada projeto sucessivo elimina um problama do projeto anterior A partir do FF D criaremos o registrador que serve para armazenamento de um conjunto de bits Como armazenar um bit Sistemas digitais Realimentação método básico para armazenar um bit Tentativa malsucedida de armazenar um bit com realimentação Latch SR Sistemas digitais S 0 R 1 1 0 1 0 0 0 Inicialmente Q0 Inicialmente Q1 0 1 0 1 1 Latch SR Sistemas digitais S 1 R 0 0 1 0 0 0 1 1 Inicialmente Q1 Inicialmente Q0 1 0 1 0 0 Latch SR Sistemas digitais S 0 R 0 1 0 0 0 1 0 Inicialmente Q0 Inicialmente Q1 0 0 0 0 1 Latch SR Sistemas digitais S 1 R 1 1 1 1 0 0 0 Inicialmente Q0 Inicialmente Q1 1 1 1 1 0 Latch SR Sistemas digitais Símbolo Latch SR Possível melhoria no Latch SR Sistemas digitais Latch SR é problemático quando S1 R1 Em princípio neste circuito nunca Irá acontecer de S1 e R1 Porém atrasos podem fazer com que SR 11 por breve período Latch SR sensível ao nível Sistemas digitais Latch só muda de estado quando C 1 Símbolo Latch SR Latch SR sensível ao nível Sistemas digitais Latch só muda de estado quando C 1 Latch D Sistemas digitais Latch D possui apenas uma entrada e só muda de estado quando CLK 1 Elimina o problema do Latch SR quando ambas as entradas são 1 Símbolo Circuito Latch D Latch D Sistemas digitais Quando C 0 Q permanece com seu valor atual Quando C 1 Q assume o valor da entrada D Símbolo Circuito Latch D Problema do Latch D Sistemas digitais Quantos latches o sinal Y irá se propagar em cada pulso ClkA e ClkB Flip Flop D sensível a borda Sistemas digitais Latch D sensível a borda FF D Bordas de subida Latch D sensível a borda também é chamado de Flip Flop FF D Flip Flop D Sistemas digitais Agora sabemos através de quantos FF D o sinal Y se propagará exatamente 1 Símbolo FF D Projeto do sistema de chamada aeromoça usando FF D Sistemas digitais Circuito combinacional Projeto do sistema de chamada aeromoça usando FF D Sistemas digitais Circuito combinacional Tabela verdade do circuito combinacional D Cancelar Q Chamar D Chamar Cancelar Chamar Projeto do sistema de chamada aeromoça usando FF D Sistemas digitais Resumo dos projetos para armazenar um bit Sistemas digitais Flip Flop D com sinal de ativação Sistemas digitais Símbolo Circuito Flip Flop D com sinal de Reset Sistemas digitais Símbolo Circuito Registradores Sistemas digitais Registrador de 4 bits Símbolo Componente sequencial para armazenar múltiplos bits É construído por meio de FFs