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.

Circuito biestable T
Circuito biestable T

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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

CLKTQ(n+1)Condición
0qNINGÚN CAMBIO
1Q'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.

TqnorteQ(n+1)
000
011
101
110
Tarjeta T flip-flop K
Tarjeta T flip-flop K

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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