T Trigger Knowledge Guide - Prós e contras, como funciona, tipos

O T-FLIP-FLOPS é semelhante aos flip-flops JK.Ao conectar as entradas J e K, pode-se derivar um flip-flop.Como um flip-flop D, ele possui apenas uma entrada externa junto com um relógio.

sandálias de dedo são os dispositivos mais simples dos autômatos digitais, exibindo dois estados estáveis.Um estado detém um valor de "1" e o outro "0."O estado do dispositivo e as informações binárias armazenadas nele são determinadas pelos sinais de saída: direto e inverso.Se um potencial for definido na saída direta correspondente à saída lógica, o dispositivo estará em um estado de um único gatilho (o potencial da saída inversa corresponde ao zero lógico).Se não houver potencial na saída direta, o dispositivo estará no estado zero.

T-FLIP-FLOPS vem principalmente em duas variedades:

Trigger assíncrono

Trigger síncrono

Ambos os tipos de t-flip-flops operam da mesma forma.A única diferença está no processo de transição de um estado para outro.O tipo assíncrono executa essa transição diretamente, enquanto o tipo síncrono opera com base nesse sinal.

Ao avaliar um cenário em que a entrada do relógio é sempre alta (1), é necessário considerar os dois estados potenciais da entrada (t) de entrada, alta (1) ou baixa (0).Vamos detalhar os resultados para cada estado e as interações lógicas do portão envolvidas.

• Condição de saída: Aqui, o GATE1 e o GATE2 são e os portões conectados a t (definido como 0).
• Saída GATE1 e GATE2: Como o AN e o GATE sai 0 Quando qualquer uma de suas entradas for 0, as saídas do GATE1 e GATE2 sempre serão 0, independentemente de suas outras entradas.
• Gate3/q (n+1) lógica: gate3 é influenciado pela saída do gate1.Quando o GATE1 produz 0, a equação lógica do GATE3 simplifica para não (0 ou não Q), resultando em Q.
• Gate4/q (n+1) 'lógica: gate4 segue um padrão semelhante, produzindo não (0 ou q), simplificando para não q ou q'.

• Assumindo gate1 = 0 e gate2 = 0 e utilizando a característica de e os portões (qualquer entrada de 0 resulta em uma saída de 0), a operação é direta:
• GATE3/Q (N+1) calcula como Q, mantendo o estado atual.
• Gate4/Q (n+1) 'resulta em Q', o complemento do estado atual.

• Condição de saída: Quando t é definido como 1, as entradas de GATE1 e GATE2 agora refletem as saídas de outras operações lógicas, influenciando suas saídas.
• Saída GATE1 e GATE2: GATE1 se conecta diretamente ao estado atual q e gate2 a não q ou q '.
• Gate4/q (n+1) 'lógica: Aqui, a equação simplifica porque as entradas do e o portão são opostas (q e não q), resultando em 0.
• Gate3/q (n+1) lógica: Por outro lado, o gate3 lida com não q ou q ', saindo não (q e 0), simplificando para não q ou q'.

• A configuração lógica leva a interações interessantes:
• Gate1 = q, gate2 = q ', afetando os processos lógicos subsequentes.
• Gate4/q (n+1) 'calcula diretamente como 0, pois a operação e a operação entre q e não q não pode ser verdadeira.
• Gate3/q (n+1) então calcula como q ', que é a alternância do estado anterior quando t foi 0.

Usaremos esta tabela de verdade para compilar uma tabela característica para o flip-flop T.Na tabela de verdade, você pode ver apenas uma entrada t e uma saída q (n+1).No entanto, na tabela característica, você verá duas entradas t e qn e uma saída Q (n+1).

A partir do diagrama lógico acima, fica claro que o QN e o qn 'são dois resultados complementares, também atuando como entradas para GATE3 e GATE4; portanto, consideramos QN (ou seja, o estado atual do flip-flop) como uma entrada e Q (n+1) como a saída para o próximo estado.

Depois de concluir a tabela característica, construiremos um K-map de 2 variável para derivar a equação característica.

Do K-Map, você obtém dois pares.Resolvendo ambos, obtemos a seguinte equação característica:

Q (n + 1) = tqn ' + t'qn = t xor qn

Nos circuitos digitais, o T-FLIP-FLOP oferece vários benefícios significativos que simplificam sua função e integração:

• Simplicidade de entrada única: O T-FLIP-FLOPS tem apenas uma entrada, simplificando sua operação.Essa entrada única pode alternar entre estados altos e baixos, permitindo que ela se integre perfeitamente aos projetos de circuitos e se conecta facilmente com outros circuitos digitais.
• Sem estados inválidos: O T-FLIP-FLOPS não possui estados inválidos, ajudando a evitar comportamentos imprevisíveis em sistemas digitais.Essa confiabilidade é crucial para manter o desempenho consistente do sistema.
• Consumo de energia reduzido: Comparados a outros flip-flops, o T-FLIP-FLOPS consome menos potência.Essa eficiência energética é benéfica para estender a duração da bateria de dispositivos portáteis e reduzir os custos de energia de grandes sistemas digitais.
• Operação Biestável: Como outros flip-flops, o T-FLIP-FLOPS possui operação biestável, o que significa que eles podem manter indefinidamente o estado (0 ou 1) até que seja acionado por um sinal de entrada.Essa característica é essencial para aplicativos que requerem armazenamento estável e de longo prazo de dados de bits únicos.
• Fácil implementação: O T-FLIP-FLOPs pode ser facilmente implementado usando portões lógicos básicos.Essa simplicidade os torna uma escolha economicamente viável para muitos sistemas digitais, ajudando a reduzir os custos gerais do sistema.

Apesar dessas vantagens, o T-FLIP-FLOPs também tem algumas limitações que podem afetar sua adequação a determinadas aplicações:

• Saída invertida: A saída do T-FLIP-FLOPs é o oposto de sua entrada, o que pode complicar o design dos circuitos lógicos de tempo e tornar o design mais complexo.Os designers precisam considerar isso para garantir o comportamento correto do circuito.
• Funcionalidade limitada: O T-FLIP-FLOPS só pode armazenar um pouco de informação e não é capaz de executar operações complexas como adição ou multiplicação, limitando seu uso em tarefas básicas de memória.
• Sensibilidade às falhas: O T-FLIP-FLOPs pode ser sensível a falhas e ruído no sinal de entrada, potencialmente causando alterações inesperadas no estado.Essa sensibilidade pode levar a um comportamento imprevisível em sistemas digitais, especialmente em ambientes com alta interferência eletrônica.
• Atraso de propagação: Como todos os flip-flops, o T-FLIP-FLOPS encontra atrasos na propagação, o que pode introduzir problemas de tempo em sistemas com restrições estritas de tempo.Esses atrasos devem ser considerados durante o design do sistema para evitar erros de tempo e garantir uma operação confiável.

T-FLIP-FLOPS são usados ​​em várias aplicações do mundo real, incluindo:

• Divisão de Frequência: O T-FLIP-FLOPS é frequentemente usado para reduzir pela metade a frequência de um sinal de relógio.Ao alternar o estado do flip-flop com cada pulso de relógio, eles efetivamente dividem a frequência do sinal de entrada por dois, tornando-os ideais para o tempo preciso e os relógios digitais e os sintetizadores de frequência.
• Duplicação de frequência: Por outro lado, o T-FLIP-FLOPS também pode ser usado para dobrar a frequência de um sinal de relógio, conhecido como duplicação de frequência.Isso é conseguido configurando os flip-flops em uma configuração que gera uma frequência de saída duas vezes a do sinal de entrada.
• Armazenamento de dados: O T-FLIP-FLOPs pode ser usado como blocos básicos de construção para armazenar bits de dados únicos, onde os dados precisam ser salvos temporariamente para processamento ou transmissão adicional.Isso os torna muito úteis em aplicativos, como registros de turno e dispositivos de armazenamento.
• Contadores: Outra aplicação significativa de T-FLIP-FLOPs é a criação de contadores binários.Eles podem ser interconectados com outros portões de lógica digital para construir contadores que podem incrementar ou diminuir a contagem de decrescentes com base nos requisitos de projeto.