Flip-Flop ist ein Begriff, der zur digitalen Elektronik gehört und eine elektronische Komponente ist, die zum Speichern eines einzelnen Informationsbits verwendet wird.

Schematische Darstellung von Flip Flop

• Da es sich bei Flip Flop um eine sequentielle Schaltung handelt, basiert sein Eingang auf zwei Parametern: Einer ist der aktuelle Eingang und der andere ist der Ausgang des vorherigen Zustands.
• Es verfügt über zwei Ausgänge, beide sind Ergänzungen zueinander.
• Es kann sich in einem von zwei stabilen Zuständen befinden, entweder 0 oder 1.

Grundlegendes Diagramm von Flip Flop

Was ist ein T-Flip-Flop?

• T-Flip-Flop oder genauer gesagt Toggle Flip Flop, da es seinen Ausgang je nach Eingang umschalten kann.
• T hier steht für Umschalten .
• Toggle bedeutet grundsätzlich, dass das Bit umgedreht wird, d. h. entweder von 1 auf 0 oder von 0 auf 1.
• Hier wird ein Taktimpuls zugeführt, um dieses Flop zu betreiben, es handelt sich also um ein getaktetes Flip-Flop.

Konstruktion eines T-Flip-Flops

Wir können T-Flip auf drei Arten konstruieren, nämlich:

• Durch die Verwendung von SR Flip Flops.
• Durch die Verwendung von D-Flip-Flops.
• Durch die Verwendung von JK Flip Flops

Möglichkeiten, ein T-Flip-Flop zu konstruieren

Sehen wir uns die Konstruktion eines T-Flip-Flops unter Verwendung von SR-Flip-Flops an, die zwei UND-Gatter und zwei NOR-Gatter erfordern, wie unten gezeigt:

Grundlegendes Blockdiagramm des T-Flip-Flops

Hier enthält das Blockdiagramm Umschalt- und Takteingänge, Q und Q’ sind die komplementären Eingänge.

Funktionsweise von T Flip Flop

Fall 1 : Sagen wir, T = 0 und Takt ist hoch Das heißt, 1, dann wird der Ausgang von UND-Gatter 1 und UND-Gatter 2 sein 0 , Tor 3 Die Ausgabe wird sein Q und ähnlich Tor 4 Die Ausgabe wird sein Q' also sind beide Werte von Q und Q‘ die gleichen wie ihr vorheriger Wert, was bedeutet Status halten .

Fall 2 : Sagen wir, T=1 , dann wird der Ausgang beider UND-Gatter 1 sein (T * Uhr * Q) , und da T und Takt beide 1 sind, dann ist der Ausgang von UND-Gatter 1 Q , und der Ausgang von UND-Gatter 2 wird ebenfalls sein (T * Uhr * Q’) d.h., Q' . Nun erfolgt der Ausgang von Gate 3 (Q’+Q)’ und nehmen wir an, dass Q‘ Null ist, dann ist der Ausgang von Gatter 3 gleich (0+Q)‘ was bedeutet Q' und ähnlich wird der Ausgang von Gatter 4 sein (Q+Q‘)‘ und da Q‘ Null ist, ist der Ausgang von Gatter 4 Q‘, was bedeutet 0 da Q‘ Null ist. Daher können wir in diesem Fall sagen, dass der Ausgang umschaltet, weil T=1 .

Wahrheitstabelle von T Flip Flop

• Hier ist T der Toggle-Eingang, Q der aktuelle Statuseingang und Qt+1 der nächste Statusausgang.
• Von hier aus können wir sehen, dass immer dann, wenn Toggle (T) 0 ist, der nächste Zustandsausgang (Qt+1) mit dem aktuellen Zustandseingang (Q) identisch ist.
• Immer wenn Toggle (T) 1 ist, ist der nächste Zustandsausgang (Qt+1) ein Komplement des aktuellen Zustandseingangs (Q), was bedeutet, dass er umgeschaltet wird.

Charakteristische Gleichung

• Die charakteristische Gleichung sagt uns, was der nächste Zustand des Flip-Flops im Hinblick auf den gegenwärtigen Zustand sein wird.
• Um die charakteristische Gleichung zu erhalten, wird K-Map erstellt, das wie folgt dargestellt wird:
  

• Wenn wir die obige K-Map lösen, ergibt sich die charakteristische Gleichung Q(n+1) = TQn’ + T’Qn = T XOR Qn

Anregungstabelle

Die Anregungstabelle gibt im Wesentlichen Auskunft über die Anregung, die das Flip-Flop benötigt, um vom aktuellen Zustand in den nächsten Zustand zu gelangen.

• Immer wenn T 0 ist, ist Qt+1 dasselbe wie der Eingang Q.
• Und wenn T 1 ist, ist Qt+1 das Komplement der Eingabe Q.

Anwendungen von T Flip Flop

Es gibt zahlreiche Anwendungen von T Flip Flop im digitalen System, die unten aufgeführt sind:

• Zähler : T-Flip-Flops, die in Zählern verwendet werden. Zähler zählen die Anzahl der Ereignisse, die in einem digitalen System auftreten.
• Datenspeicher : T-Flip-Flops werden zum Erstellen eines Speichers verwendet, der zum Speichern von Daten verwendet wird, wenn der Strom ausgeschaltet ist.
• Synchrone Logikschaltungen : T-Flip-Flops können zur Implementierung synchroner Logikschaltungen verwendet werden, bei denen es sich um Schaltungen handelt, die Operationen an binären Daten basierend auf einem Taktsignal ausführen. Durch die Synchronisierung der Operationen der Logikschaltung mit dem Taktsignal mithilfe von T-Flip-Flops kann das Verhalten der Schaltung vorhersehbar und zuverlässig gemacht werden.
• Frequenzteilung : Wird verwendet, um die Frequenz eines Taktsignals durch 2 zu teilen. Das Flip-Flop schaltet seinen Ausgang jedes Mal um, wenn das Taktsignal von hoch nach niedrig oder von niedrig nach hoch wechselt, wodurch die Taktfrequenz durch 2 geteilt wird.
• Schieberegister : T-Flip-Flops können in Schieberegistern verwendet werden, die zum Verschieben von Binärdaten in eine Richtung verwendet werden.

Abschluss

In diesem Artikel beginnen wir mit den Grundlagen von Flip-Flops, dem, was eigentlich Flip-Flops sind, und besprechen dann die T-Flip-Flops, drei zwei Möglichkeiten, wie wir T-Flip-Flops konstruieren können, das grundlegende Blockdiagramm und die Funktionsweise von T-Flip-Flops Es handelt sich um eine Wahrheitstabelle, eine charakteristische Gleichung sowie eine Anregungstabelle, und am Ende haben wir die Anwendungen von T-Flip-Flops besprochen.