Fundamentos de las chancletas T | Circuito, tabla de verdad, limitaciones y usos.
El flip flop T es similar al flip flop JK. Simplemente conecte las entradas J y K juntas para obtener un flip flop T. Al igual que el flip-flop D, solo tiene una entrada externa junto con un reloj.
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Función biestable T
Veamos los casos posibles y escríbalos en nuestra tabla de verdad. El reloj siempre es 1, por lo que solo hay dos casos posibles en los que T puede ser alto o bajo.
Caso 1: T=0
Puerta1 = 0, Puerta2 = 0, Puerta3/Q(n+1) = Q, Puerta4/Q(n+1)' = Q'
Nota:
- Dado que una de las entradas de Gate1 y Gate2 es 0 y ambas son puertas AND; La salida de Gate1 y Gate2 es igual a 0 independientemente de otras entradas según la propiedad de las puertas AND
- Puerta3 = (0+Q')' = (Q')' = Q
- Puerta4 = (0+Q)' = (Q)' = Q'
Caso 2: T=1
Puerta1 = Q, Puerta2 = Q', Puerta4/Q(n+1)' = 0, Puerta3/Q(n+1) = Q'
Nota:
- Dado que una entrada de Gate1 y Gate2 es 0 y ambas puertas son puertas AND, la salida de ambas puertas es igual a la tercera entrada.
- Puerta4 = (Q'+Q)' = 1' = 0
- Puerta3 = (Q+0)' = Q'
Ahora vamos a escribir la tabla de verdad-
Tabla de verdad del flip-flop T
CLK | T | Q(n+1) | Condición |
0 | q | NINGÚN CAMBIO | |
1 | Q' | CAMBIAR |
Usaremos esta tabla de verdad para escribir la tabla de propiedades para el flip flop T. En la tabla de verdad puedes ver que solo hay una entrada T y una salida Q(n+1). Pero en la tabla de propiedades puedes ver que hay dos entradas T y QNORTE, y una salida Q(n+1).
Del diagrama lógico anterior está claro que Qnorte y qnorte' son dos salidas complementarias que también sirven como entradas para Gate3 y Gate4, así que consideremos Qnorte es decir, el estado actual del flip-flop como entrada y Q(n+1), es decir, el siguiente estado como salida.
Después de escribir la tabla característica, dibujamos un gráfico K de 2 variables para derivar la ecuación característica.
T | qnorte | Q(n+1) |
0 | 0 | 0 |
0 | 1 | 1 |
1 | 0 | 1 |
1 | 1 | 0 |
Obtienes 2 pares de la tarjeta K. Si resolvemos ambos, obtenemos la siguiente ecuación característica:
Q(n+1) = TQn’ + T’Qn = T XOR Qn
Ventajas
Hay varias ventajas de usar un flip-flop en T. Algunos de ellos se enumeran a continuación:
- entrada única: El flip-flop T tiene una sola entrada que se puede usar para alternar entre dos estados, lo que facilita su uso y la interfaz con otros circuitos digitales.
- No hay estados inválidos: El flip-flop T no tiene estados no válidos, lo que ayuda a evitar un comportamiento impredecible en los sistemas digitales.
- Consumo de energía reducido: El flip flop T utiliza menos energía que otros tipos de flip flop, lo que lo hace más eficiente energéticamente.
- Funcionamiento biestable: Al igual que otros flip-flops, el flip-flop T tiene una operación biestable, lo que significa que puede mantener un estado indefinidamente hasta que lo cambie una señal de entrada.
- Fácil de implementar: El flip-flop T es fácil de implementar con puertas lógicas simples, lo que lo convierte en una opción de bajo costo para los sistemas digitales.
restricciones
Aparte de varias ventajas, las chanclas T vienen con algunas limitaciones. Algunos de ellos se enumeran a continuación:
- Salida invertida: La salida de un flip-flop T es invertida por la entrada, lo que puede resultar confuso y dificultar el diseño de circuitos lógicos secuenciales.
- Funcionalidad limitada: El flip-flop T solo puede almacenar un bit de información y no puede realizar operaciones más complejas, como sumas o multiplicaciones.
- fallas: El flip-flop T es susceptible a fallas y ruidos en la señal de entrada, lo que puede hacer que cambie inesperadamente y provoque un comportamiento impredecible en los sistemas digitales.
- Retardo de propagación: Al igual que otros flip-flops, el flip-flop T tiene un retraso de propagación que puede causar problemas de tiempo en sistemas digitales con restricciones de tiempo estrictas.
aplicaciones
Algunos de los usos reales de las chanclas T incluyen:
- División de frecuencia: El flip-flop T se puede usar para dividir la frecuencia de una señal de reloj por dos, lo que lo hace útil en aplicaciones como relojes digitales y sintetizadores de frecuencia.
- Multiplicación de frecuencia: El flip-flop T también se puede usar para multiplicar la frecuencia de una señal de reloj por dos, lo que lo hace útil en aplicaciones como sintetizadores de frecuencia y procesamiento de señales digitales.
- Almacenamiento de datos: El flip-flop T se puede usar para almacenar un solo bit de datos, lo que lo hace útil en aplicaciones como registros de desplazamiento y dispositivos de memoria.
- Encimera: El flip-flop T se puede usar junto con otras puertas lógicas digitales para crear contadores binarios que pueden contar hacia adelante o hacia atrás según el diseño. Esto los hace útiles en aplicaciones en tiempo real como temporizadores y relojes.
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