Flip flop
Flip flop (yaz-boz), bir elektronik devreye çalışma gerilimi uygulandığı sürece durumunu ve buna bağlı olarak çıkışındaki değeri devamlı olarak koruyan multivibratör çeşididir. FF olarak sembolize edilir. Lojik kapılar ile oluşturduğumuz flip floplar lojik devrelerde en önemli bellek elemanlarıdır. FF'ler için çift kararlı multivibratör (bistable multivibratör) terimi de kullanılır. FF'lerin tetikleme girişine uygulanan kare veya dikdörtgen şeklindeki sinyaller, tetikleme sinyali/palsi olarak adlandırılır. FF devresi tetikleme sinyalinin pozitif kenarında tetikleniyorsa pozitif kenar tetikleme, negatif kenarından tetikleniyorsa negatif kenar tetiklemeli devre olarak tanımlanır.
Birçok FF türü vardır. Bunlardan en çok kullanılanları şunlardır:
- S-R (set-reset) tipi FF
- Tetiklemeli (clocked) S-R FF
- J-K Tipi FF
- Master Slave tipi FF
- D (data) tipi FF
- T (toggle) tipi FF
Tarihsel olarak flip flop terimi, hem seviye tetiklemeli (asenkron, şeffaf veya opak) hem de tek veri bitini lojik kapılar kullanarak depolayan kenar tetiklemeli (senkron veya saatli) devrelere genel olarak atıfta bulunmuştur.[1] Modern yazarlar flip flop terimini yalnızca kenar tetiklemeli depolama elemanları için, latch (mandal) terimini ise seviye tetiklemeli olanlar için ayırmıştır.[2][3] "Kenar tetiklemeli" ve "seviye tetiklemeli" terimleri belirsizliği önlemek için kullanılabilir.[4]
Seviye tetiklemeli bir mandalda giriş değerlerinin değiştirilmesi, çıkış değerlerinin de anında değişmesine sebep olur. Kenar tetiklemeli bir flip flop'ta ise giriş değerleri değiştirildiğinde, bu değişimin çıkışa etki etmesi için saat (clock) sinyali (pozitif veya negatif gidiş) gönderilmelidir.
Farklı tipte flip floplar ve mandallar genellikle çip başına birden çok elemanla entegre devre olarak vardır. Örneğin, 74HC75, 7400 serisinde dörtlü şeffaf bir mandaldır.
Türleri
[değiştir | kaynağı değiştir]D flip flop
[değiştir | kaynağı değiştir]D flip flop, 1 bitlik hafızadır. Tetikleme darbesi ile tuttuğu değeri bırakır ve yeni gelen değeri tutmaya başlar.
D tipi flip floplar, giriş verisinin saat darbesiyle kabul edilmesi açısından farklılık gösterirler. Bu farklılık Flip Flop'un tetiklenme yapısından kaynaklanır. Kenar (edge) tetiklemeli Flip Flop'lar, D girişindeki lojik değeri saat darbesinin bir lojik değerden diğerine geçişinde çıkışa (Q'ya) iletirler. D Flip Flop'un bu özelliği blok gösteriminde (pozitif kenar tetiklemeli) saat (clock) girişindeki " > " işareti ile belli edilir. Eğer Flip Flop 0'dan 1'e geçişte tetik alıyorsa ve D girişindeki bilgiyi çıkışa iletiyorsa pozitif kenar tetiklemeli, 1'den 0'a geçişte tetik alıyorsa negatif kenar tetiklemelidir.
Durum tablosu
[değiştir | kaynağı değiştir]| D | C | Q(n+1) |
|---|---|---|
| 0 | 1 | 0 |
| 1 | 1 | 1 |
| X | 0 | Q(n) |
JK flip flop
[değiştir | kaynağı değiştir]JK flip flop, 1 bitlik hafızadır. Tetikleme darbesi ile tuttuğu değeri bırakır ve yeni gelen değeri tutmaya başlar.
JK flip flop'u hemen hemen SR flip-flop'u ile aynı tepkileri verir. Bu flip-flop'u SR flip-flop'undan ayıran tek fark J ve K uçlarına 1 geldiğinde tanımsız olmamasıdır. Bu flip-flop'ta JK uçlarına 1 geldiğinde flip-flop bir önceki aldığı değerin tersi bir değer alır (toggle/tetikleme durumu).
JK Flip Flopunun tetikleme hareketi (C) 0 ise, Flip Flopta bir değişiklik olmaz. Ancak tetiklemeden 1 gelir ise sistem o anki değerini J ve K girişlerinden gelen değerlere göre değiştirecektir.
Örnek İşleyiş: Flip Flopta 1 yüklü, yani Q(n)=1 durumunda olsun. Sistem C=1 olacak şekilde tetiklendiğinde; eğer J ve K bacaklarından sırasıyla 0 ve 1 gelir ise bu durumda sistem durum tablosundan da görülebileceği gibi silme durumuna geçer. Yani Q(n) değeri 0 olur. Bu durum Q(n+1)=0 şeklinde gösterilir.
Durum tablosu
[değiştir | kaynağı değiştir]| İşlem | C | J | K | Q(n) | Q(n+1) |
|---|---|---|---|---|---|
| Değişim Yok | 0 | X | X | 0 | 0 |
| Sil | 1 | 0 | 1 | 0,1 | 0,0 |
| Yazma | 1 | 1 | 0 | 1,0 | 1,1 |
| Saklama | 1 | 0 | 0 | 0,1 | 0,1 |
| Tetikleme (Toggle) | 1 | 1 | 1 | 1,0 | 0,1 |
Kaynakça
[değiştir | kaynağı değiştir]- ↑ Örneğin, Digital Equipment Corporation's Logic Handfbook Flip Chip™ Modules 1969 edition calls transparent RS latches as "R/S Flip Flops" (http://www.bitsavers.org/pdf/dec/handbooks/Digital_Logic_Handbook_1969.pdf 30 Mayıs 2024 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi. page 44)
- ↑ Pedroni, Volnei A. (2008). Digital electronics and design with VHDL. Morgan Kaufmann. s. 329. ISBN 978-0-12-374270-4.
- ↑ Latches and Flip Flops 5 Ekim 2016 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi. (EE 42/100 Lecture 24 from Berkeley) "...Sometimes the terms flip-flop and latch are used interchangeably..."
- ↑ Roth, Charles H. Jr. (1995). "Latches and Flip-Flops". Fundamentals of Logic Design (4. bas.). PWS. ISBN 9780534954727.
