Flip-flop T
El flip-flop T (toggle) tiene una única entrada de datos T. En cada flanco de subida del reloj invierte su salida almacenada Q cuando T vale 1 y la mantiene cuando T vale 0. Las entradas asíncronas PRE y CLR ponen o borran Q de inmediato (CLR gana). Como una secuencia de conmutaciones divide la frecuencia a la mitad de forma natural, el flip-flop T es el elemento clásico de contadores binarios y divisores de reloj, y es funcionalmente un flip-flop JK con J y K unidos.
Conmutar en cada flanco
Conecta T a alto (a Power) y alimenta CLK desde un Clock. Ahora Q se invierte en cada flanco de subida y genera una onda cuadrada a exactamente la mitad de la frecuencia del reloj. Baja T a 0 y Q se congela en su valor actual. Este «divide por dos» de una sola entrada es el divisor de frecuencia más compacto que puedes construir.
| CLK | T | Q(t+1) |
|---|---|---|
| rising | 0 | Q(t) (hold) |
| rising | 1 | Q'(t) (toggle) |
| no edge | X | Q(t) |
Excitación para una transición deseada
Para que Q cambie, activa T; para que se mantenga, desactiva T. Por eso la tabla de excitación pone un 1 justo donde el estado actual y el siguiente difieren. Esto hace que los flip-flops T sean muy naturales para contadores, donde cada bit conmuta exactamente cuando todos los bits inferiores valen 1.
| Q(t) | Q(t+1) | T |
|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 1 |
| 1 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | 0 |
Un divisor de frecuencia en cadena
Encadena tres flip-flops toggle, cada uno con T en alto, llevando la salida de uno al reloj del siguiente. La primera etapa divide el reloj entre dos, la segunda entre cuatro, la tercera entre ocho. Así es exactamente como un temporizador de hardware obtiene pulsos lentos a escala humana (segundos, décimas de segundo) a partir de un oscilador de cristal rápido.
Citas
- Eccles, W. H., & Jordan, F. W. (1919). A trigger relay utilising three-electrode thermionic vacuum tubes. Radio Review, 1(3), 143-146.. Referencia 1
- Wakerly, J. F. (2018). Digital design: Principles and practices (5th ed.). Pearson.. Referencia 2
- Shannon, C. E. (1938). A symbolic analysis of relay and switching circuits. Transactions of the American Institute of Electrical Engineers, 57(12), 713-723.. Referencia 3