פליפ פלופ – הבדלי גרסאות

תוכן שנמחק תוכן שנוסף
מ תיקון קישור
מאין תקציר עריכה
שורה 1:
[[תמונהקובץ:7474 flip flop.JPG|250px|שמאל|פליפ פלופ מסוג D]]
ב[[אלקטרוניקה]] ו[[מעגל אלקטרוני|מעגלים אלקטרוניים]], '''פליפ פלופ''' (בעברית: '''דלגלג''') הוא מעגל דו-יציב שמסוגל לזכור [[סיבית|סיבית (ביט)]] אחת.
 
שורה 15:
===T פליפ פלופ===
[[קובץ:T-Type Flip-flop.svg|שמאל|ממוזער|250px|סימון של הT פליפ פלופ. < היא כניסת השעון, T כניסת הנתונים ו-Q מוצא הפליפ פלופ שמוציא את המידע השמור]]
[[Fileקובץ:Transistor Bistable interactive animated EN.svg|thumbממוזער|''R1, R2'' = 1 k&Omega;, ''R3, R4'' = 10 kΩ]]
אם כניסת T בפליפ פלופ גבוהה, הפליפ פלופ הופך את המוצא. אם כניסת ה-T נמוכה הוא שומר על הערך הקודם של היציאה. דלגלג זה מתנהג כשער לוגי XOR. ההתנהגות הזאת מתוארת על פי המשוואה הבאה:
 
שורה 38:
===S-R פליפ פלופ===
[[קובץ:SR (Clocked) Flip-flop.svg|שמאל|ממוזער|250px|סימון חשמלי של פליפ פלופ S-R. < היא כניסת השעון, S היא כניסת Set, כניסת R היא Reset, היציאה Q מוציאה את הסיבית שנשמרה ו-'Q את ההיפוך שלה]]
[[תמונהקובץ:SR FF timing diagram.png|ממוזער|225px|דיאגרמת מעברים של פליפ פלופ S-R]]
[[קובץ:R-S mk2.gif|ממוזער|230|מימוש פליפ פלופ S-R בעזרת שערי [[NOR לוגי|NOR]]]]
פליפ פלופ Set/Reset מוציא ערך לוגי גבוה אם כניסת Set שלו גבוהה וכניסת Reset נמוכה בשפה הדוגמת של השעון. הפליפ פלופ מוציא ערך לוגי נמוך אם כניסת Reset שלו גבוהה וכניסת Set נמוכה בשפה הדוגמת של השעון. אם שתי הכניסות Set ו-Reset נמוכות הפליפ פלופ שומר על ערכו הנוכחי והמוצא לא משתנה בשפה הדוגמת של השעון (הפליפ פלופ זוכר את המוצא הקודם). אולם, אם שתי הכניסות Set ו-Reset גבוהות בשפה הדוגמת של השעון, המוצא לא מובטח.
שורה 45:
הטבלה הבאה מראה את ערך המוצא לפני עלית השעון כאילו היה כניסה נוספת:
 
{| border="1" align="center" cellpadding="5" cellspacing="0" dir=ltr
||S||R||Q||'''Q<sub>next</sub>'''
|-
שורה 62:
X בטבלת האמת מסמן "don't care", כלומר ערך הכניסה לא חשוב לנו והמוצא לא תלוי בערך זה.
 
באחריות מתכנן המעגל להבטיח שלא יווצר מצב בו S=R=1. בהינתן תנאי זה, בדרך כלל נמנעים מרשימת משוואה אופיינית לפליפ פלופ S-R. קיימים חיבורי Master-Slave שונים של פליפ פלופים מסוג S-R שמשיגים תוצאות שונות, בדרך כלל כדי להימנע ממצב שבו S=R=1 ולהביא להתנהגות דטרמיניסטית.
{{-}}
 
שורה 68:
[[קובץ:flipflopjk.svg|שמאל|ממוזער|250px|סימול חשמלי של פליפ פלופ J-K. < היא כניסת השעון,
J ו-K הן כניסות המידע, Q היא מוצא הפליפ פלופ שמוציא את הסיבית שנשמרה ו-'Q היא ההופכי של Q]]
[[תמונהקובץ:JK FF impulse diagram.png|ממוזער|225px|דיאגרמת גלים של פליפ פלופ J-K]]
פליפ פלופ J-K דומה לפליפ פלופ S-R, אך ההבדל ביניהם הוא במצב שבו שתי הכניסות שוות ל-1. פליפ פלופ J-K מפרש מצב זה בתור היפוך הכניסה. בפירוט, הצירוף J=1, K=0 קובע את מוצא הפליפ פלופ ב-1 לוגי, הצירוף J=0, K=1 מאפס את מוצא הפליפ פלופ, והצירוף J=K=1 הופך את מוצא הפליפ פלופ (קובע את המוצא החדש בתור ההופכי של המוצא הישן. אם קובעים שתמיד J=K הפליפ פלופ הופך להיות T פליפ פלופ.
 
שורה 77:
וטבלת האמת שלו היא:
 
{| border="1" align="center" cellpadding="5" cellspacing="0" dir=ltr
||J||K||Q||'''Q<sub>next</sub>'''
|-
שורה 105:
 
וטבלת האמת שלו היא:
{| border="1" align="center" cellpadding="5" cellspacing="0" dir=ltr
||D||Q||'''Q<sub>next</sub>'''
|-
שורה 133:
אולם לא תמיד ניתן לעמוד בתנאי setup ו-hold כי כניסת הפליפ פלופ יכול להתחבר לאות שעלול להשתנות בזמן שלא בשליטת המתכנן. במצב כזה, הדבר הטוב ביותר שהמתכנן יכול לעשות הוא להפחית את הסיכוי לתקלה עד מידה מסוימת, שתלויה בדרישות האמינות של המעגל. שיטה אחת למנוע מטה סטביליות היא לחבר כמה פליפ פלופים בשרשרת, כך שהמוצא של פליפ פלופ אחד מזין את המבוא של הפליפ פלופ הבא ולכולם שעון משותף. בשיטה זו הסיכוי למטה סטביליות יורד לערך זניח, אבל אף פעם לא לאפס.
 
קיימים פליפ פלופים עמידים במיוחד בפני מטה סטביליות. בהם זמני setup ו-hold הם קצרים מאוד, אבל גם הם לא פותרים את הבעיה לחלוטין. זה מפני שמטה סטביליות היא לא רק עניין של תכנון המעגל. כששינויי השעון והמידע סמוכים זה לזה, מתרחש מרוץ מידע והפליפ פלופ מוכרח להכריע מה התרחש קודם. גם אם הפליפ פלופ יהיה מהיר מאוד, אם שינוי המידע והשעון יהיו סמוכים מאוד קיים סיכוי שהפליפ פלופ לא יכריע מי התרחש קודם ויכנס למצב מטה סטבילי. לכן לא ניתן לבנות פליפ פלופ חסין בפני מטה סטביליות.
 
זמן חשוב אחר נקרא זמן השיהוי מהשעון למוצא (שמסומן t<sub>p</sub>C-Q) שהוא הזמן שלוקח לפליפ פלופ לשנות את המוצא אחרי השפה הדוגמת. לעתים זמן שינוי המוצא מערך נמוך לגבוה (t<sub>p</sub>lh) שונה מזמן שינוי המוצא מערך גבוה לנמוך (t<sub>p</sub>hl).
שורה 148:
<center>
<math>
\ t_cC-Q + t_{cd}CL > t_h
</math>
</center>