Flip-Flop

Flip-Flop:


Un biestable, también llamado (flip-flop en inglés), es un multivibrador capaz de permanecer en un estado determinado o en el contrario durante un tiempo indefinido. Esta característica es ampliamente utilizada en electrónica digital para memorizar información. El paso de un estado a otro se realiza variando sus entradas. Dependiendo del tipo de dichas entradas los biestables se dividen en:

• Asíncronos: sólo tienen entradas de control. El más empleado es el biestable RS.
• Síncronos: además de las entradas de control posee una entrada de sincronismo o de reloj. Si las entradas de control dependen de la de sincronismo se denominan síncronas y en caso contrario asíncronas. Por lo general, las entradas de control asíncronas prevalecen sobre las síncronas.

La entrada de sincronismo puede ser activada por nivel (alto o bajo) o por flanco (de subida o de bajada). Dentro de los biestables síncronos activados por nivel están los tipos RS y D, y dentro de los activos por flancos los tipos JK, T y D.

Los biestables se crearon para eliminar las deficiencias de los latches.

Flip-Flop RS:

Dispositivo de almacenamiento no temporal de 14 estados (alto y bajo), cuyas entradas principales permiten al ser activadas:

Flip-flops RS con puertas NOR (a), NAND (c) y sus símbolos normalizados respectivos (b) y (d).

• R: el borrado (reset en inglés), puesta a 0 ó nivel bajo de la salida.
• S: el grabado (set en inglés), puesta a 1 ó nivel alto de la salida

Si no se activa ninguna de las entradas, el biestable permanece en el estado que poseía tras la última operación de borrado o grabado. En ningún caso deberían activarse ambas entradas a la vez, ya que esto provoca que las salidas directa (Q) y negada (Q') queden con el mismo valor: a bajo, si el flip-flop está construido con puertas NOR, o a alto, si está construido con puertas NAND

Flip-Flop JK:

Es versátil y es uno de los tipos de flip-flop mas usados. Su funcionamiento es idéntico al del flip-flop S-R en las condiciones SET, RESET y de permanencia de estado. La diferencia está en que el flip-flop J-K no tiene condiciones no validas como ocurre en el S-R.
Este dispositivo de almacenamiento es temporal que se encuentra dos estados (alto y bajo), cuyas entradas principales, J y K, a las que debe el nombre, permiten al ser activadas:

Flip-flops JK activo a) por flanco de subida y b) por flanco de bajada

• J: El grabado (set en inglés), puesta a 1 ó nivel alto de la salida.
• K: El borrado (reset en inglés), puesta a 0 ó nivel bajo de la salida.

Si no se activa ninguna de las entradas, el flip-flop permanece en el estado que poseía tras la última operación de borrado o grabado. A diferencia del biestable RS, en el caso de activarse ambas entradas a la vez, la salida adquirirá el estado contrario al que tenía.

Flip-Flop D:

El flip-flop D resulta útil cuando se necesita almacenar un único bit de datos (1 o 0). Si se añade un inversor a un flip-flop S-R obtenemos un flip-flop D basico. El funcionamiento de un dispositivo activado por el flanco negativo es, por su puesto, idéntico, excepto que el disparo tiene lugar en el flanco de bajada del impulso del reloj. Recuerde que Q sigue a D en cada flanco del impulso de reloj.

Para ello, el dispositivo de almacenamiento temporal es de dos estados (alto y bajo), cuya salida adquiere el valor de la entrada D cuando se activa la entrada de sincronismo, C. En función del modo de activación de dicha entrada de sincronismo, existen dos tipos:

• Activo por nivel (alto o bajo), también denominado registro o cerrojo (latch en inglés).
• Activo por flanco (de subida o de bajada).

Flip-flops D a) activo por nivel alto y b) activo por flanco de bajada.

Flip-Flop T:

Dispositivo de almacenamiento temporal de dos estados (alto y bajo). El flip-flop T cambia de estado ("toggle" en inglés) cada vez que la entrada de sincronismo o de reloj se dispara. Si la entrada T está a nivel bajo, el biestable retiene el nivel previo. Puede obtenerse al unir las entradas de control de un biestable JK, unión que se corresponde a la entrada T.

Flip-flops T activo por flanco de subida.

Flip-Flop maestro-esclavo:

Aunque aún puede encontrarse en algunos equipos, este tipo de flip-flop, denominado en inglés J-K Flip-Flop Master-Slave, ha quedado obsoleto ya que ha sido reemplazado por el JK activo por flanco.

Su funcionamiento es similar al JK activo por flanco: en el nivel alto (o bajo) se toman los valores de las entradas J y K y en el flanco de bajada (o de subida) se refleja en la salida.

Flip-flops JK Maestro-Esclavo a) activo por nivel alto y b) activo por nivel bajo

Flip-Flop JK activo por flanco:

Junto con las entradas J y K existe una entrada C de sincronismo o de reloj cuya misión es la de permitir el cambio de estado del biestable cuando se produce un flanco de subida o de bajada, según sea su diseño. Su denominación en inglés es J-K Flip-Flop Edge-Triggered. A este modo de funcionamiento se le denomina modo de basculación (toggle en inglés).

Flip-flops JK activo a) por flanco de subida y b) por flanco de bajada