Flip-flop T
O flip-flop T (toggle) tem uma única entrada de dados T. A cada borda de subida do clock ele inverte sua saída armazenada Q quando T vale 1 e a mantém quando T vale 0. As entradas assíncronas PRE e CLR setam ou limpam Q imediatamente (CLR vence). Como uma sequência de comutações divide a frequência pela metade naturalmente, o flip-flop T é o elemento clássico de contadores binários e divisores de clock, e é funcionalmente um flip-flop JK com J e K unidos.
Alternar a cada borda
Ligue T em alto (a Power) e alimente CLK a partir de um Clock. Agora Q se inverte a cada borda de subida, gerando uma onda quadrada em exatamente metade da frequência do clock. Baixe T para 0 e Q congela no valor atual. Esse «divide por dois» de uma única entrada é o divisor de frequência mais compacto que você pode montar.
| CLK | T | Q(t+1) |
|---|---|---|
| rising | 0 | Q(t) (hold) |
| rising | 1 | Q'(t) (toggle) |
| no edge | X | Q(t) |
Excitação para uma transição desejada
Para que Q mude, ative T; para que permaneça, desative T. Por isso a tabela de excitação coloca um 1 exatamente onde o estado atual e o próximo diferem. Isso torna os flip-flops T muito naturais para contadores, em que cada bit alterna precisamente quando todos os bits inferiores valem 1.
| Q(t) | Q(t+1) | T |
|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 1 |
| 1 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | 0 |
Um divisor de frequência em cadeia
Encadeie três flip-flops toggle, cada um com T em alto, levando a saída de um ao clock do seguinte. O primeiro estágio divide o clock por dois, o segundo por quatro, o terceiro por oito. É exatamente assim que um temporizador de hardware obtém pulsos lentos em escala humana (segundos, décimos de segundo) a partir de um oscilador de cristal rápido.
Citações
- Eccles, W. H., & Jordan, F. W. (1919). A trigger relay utilising three-electrode thermionic vacuum tubes. Radio Review, 1(3), 143-146.. Referência 1
- Wakerly, J. F. (2018). Digital design: Principles and practices (5th ed.). Pearson.. Referência 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.. Referência 3