Prerequisiti: Introduzione al Circuito Sequenziale

Flip Flop è un dispositivo elettronico o per essere precisi un tipo di componente di memoria che può contenere un bit di dati. Un flip flop ha due stati, ovvero SET e RESET. Questi stati sono rappresentati con i valori binari 0 e 1. Il flip flop rimane nel suo stato attuale finché non riceve un segnale che lo commuta nello stato opposto. Un segnale di clock o di impulso può far sì che il flip flop cambi stato.

D Infradito

Il flip flop D è un dispositivo elettronico noto come flip flop ritardato o flip flop dati che viene utilizzato per memorizzare un singolo bit di dati. I flip flop D sono sincroni o asincroni. Il clock singolo richiesto per la versione sincrona dei flip flop D ma non per quella asincrona. Il flip flop D ha due ingressi, dati e ingresso clock che controlla il flip flop. quando l'ingresso del clock è alto, i dati vengono trasferiti all'uscita del flip flop e quando l'ingresso del clock è basso, l'uscita del flip flop viene mantenuta nel suo stato precedente.

Funzionamento del D Flip Flop

Il flip flop D è costituito da un singolo ingresso D e due uscite (Q e Q'). Il funzionamento di base di D Flip Flop è il seguente:

• Quando il segnale di clock è basso, il flip flop mantiene il suo stato corrente e ignora l'ingresso D.
• Quando il segnale di clock è alto, il flip flop campiona e memorizza l'ingresso D.
• Il valore precedentemente immesso nell'ingresso D si riflette nell'uscita Q del flip flop.
  • Se D = 0 allora Q sarà 0.
  • Se D = 1 allora Q sarà 1.
• L'uscita Q' del flip flop è completata dall'uscita Q.
  • Se Q = 0 allora Q’ sarà 1.
  • Se Q = 1 allora Q’ sarà 0.

Tabella della verità di D Flip Flop

Tabella caratteristica delle infradito D

La tabella delle caratteristiche del flip flop D mostra il comportamento del flip flop per ciascuna combinazione di ingresso e stato corrente. La tabella caratteristica delle infradito D è la seguente.

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Tabella caratteristiche del D Flip Flop

• D è l'ingresso e Q è lo stato corrente, Qn + 1 sono le uscite dello stato successivo.
• Qn+1 sarà sempre zero quando D è 0, indipendentemente dallo stato attuale del flip flop.
• Quando l'input del flip flop è 1, lo stato successivo del flip flop sarà sempre 1, indipendentemente dallo stato attuale del flip flop.

Equazione caratteristica del D Flip Flop

L'equazione delle caratteristiche del flip flop D consiste in un'espressione booleana che spiega la relazione tra l'input e l'output del flip flop. L'equazione caratteristica per un infradito D è la seguente.

Caratteristiche Equazione del D Flip Flop

• Qn+1 rappresenta l'uscita del flip flop al ciclo di clock successivo.
• Dn è l'ingresso del flip flop al ciclo di clock corrente e n rappresenta il ciclo di clock corrente.
• Questa caratteristica equazione degli stati del flip flop D che l'uscita del flip flop al ciclo di clock successivo sarà uguale all'ingresso al ciclo di clock corrente .

D Tabella di eccitazione del flip flop

Qui, Qn rappresenta lo stato corrente del flip flop e Dn rappresenta l'ingresso corrente del flip flop. Dove as Qn+1 rappresenta lo stato successivo del flipflop.

• Quando Qn è 0 e anche Dn è 0, Qn+1 diventa 0. Questa situazione spiega la condizione di mantenimento dello stato.
• Quando Qn è 0 ma Dn è 1, Qn+1 diventa 1. Questa situazione spiega la condizione dello stato di ripristino.
• Quando Qn è 1 ma Dn è 0, Qn+1 diventa 0. Questa situazione spiega la condizione di mantenimento dello stato.
• Quando Qn è 1 e anche Dn è 1, Qn+1 diventa 1. Questa situazione spiega la condizione dello stato di ripristino.

Vantaggi del D Flip Flop

• Le infradito D sono molto semplici da progettare.
• La velocità di calcolo del flip flop D è molto elevata rispetto ad altri flip flop.
• Le infradito D richiedono pochissimi componenti per la progettazione, il che le rende semplici da comprendere.

Svantaggi del D Flip Flop

• Le infradito D sono soggette a problemi. Quando l'input varia rapidamente, l'output del flip flop potrebbe presentare problemi. I problemi del circuito digitale sono difficili da identificare e risolvere.

Tipi di infradito D

• D Fermo.
• Infradito D EdgeTriggered.

Applicazione di D Flip Flop

Il flip flop D ha numerose applicazioni nel sistema digitale è descritto come segue:

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• Memoria: Il flip flop D viene utilizzato per creare un circuito di memoria per conservare i dati.
• Registri: Il flip flop D viene utilizzato per creare un registro, che può contenere dati nel sistema digitale. Utilizzando il flip flop D il progettista può creare registri di qualsiasi dimensione secondo i requisiti.
• Contatori: I flip flop D vengono utilizzati per creare contatori che contano il numero di eventi verificatisi nel sistema digitale.
• Sistema sincrono: Il flip flop D sta sviluppando il sistema sincrono.

Conclusione

In questo articolo abbiamo discusso le basi delle infradito D con il principio di funzionamento delle infradito D. Abbiamo anche discusso della tabella caratteristica del flip flop D e analizzando la tabella abbiamo derivato l'equazione caratteristica e la tabella di eccitazione del flip flop D. Questo articolo spiega diversi vantaggi e svantaggi del flip flop D con le recenti applicazioni del flip flop D.