10.6: El flip-flop J-K

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Otra variación sobre un tema de multivibradores biestables es el flip-flop J-K. Esencialmente, esta es una versión modificada de un flip-flop S-R sin estado de salida “inválido” o “ilegal”. Mire de cerca el siguiente diagrama para ver cómo se logra esto:

l Entradas J y K

Lo que solían ser las entradas S y R ahora se llaman las entradas J y K, respectivamente. Las antiguas puertas AND de dos entradas han sido reemplazadas por puertas AND de 3 entradas, y la tercera entrada de cada puerta recibe retroalimentación de las salidas Q y no-Q. Lo que esto hace para nosotros es permitir que la entrada J tenga efecto solo cuando se reinicie el circuito, y permitir que la entrada K tenga efecto solo cuando el circuito esté configurado. Es decir, las dos entradas están entrelazadas, para usar un término lógico de relé, de manera que ambas no pueden activarse simultáneamente. Si el circuito está “ajustado”, la entrada J es inhibida por el estado 0 de no-Q a través de la puerta AND inferior; si el circuito es “reset”, la entrada K es inhibida por el estado 0 de Q a través de la puerta AND superior.

Cuando ambas entradas J y K son 1, sin embargo, sucede algo único. Debido a la acción inhibidora selectiva de esas puertas AND de 3 entradas, un estado “set” inhibe la entrada J de manera que el flip-flop actúa como si J=0 mientras que K=1 cuando en realidad ambos son 1. En el siguiente pulso de reloj, las salidas conmutarán (“toggle”) de set (Q=1 y not-Q=0) a reset (Q=0 y not-Q=1). “Por el contrario, un estado “" reset "” inhibe la entrada K de manera que el flip-flop actúa como si J=1 y K=0 cuando en realidad ambos son 1.” El siguiente pulso de reloj conmuta de nuevo el circuito de reset a set.

Secuencia lógica del flip-flop J-K

Vea si puede seguir esta secuencia lógica con el equivalente lógico de escalera del flip-flop J-K:

El resultado final es que se elimina el estado “inválido” del flip-flop S-R (junto con la condición de carrera que engendró) y obtenemos una característica útil como bonificación: la capacidad de alternar entre los dos estados de salida (biestables) con cada transición de la señal de entrada del reloj.

No existe tal cosa como un pestillo J-K, solo chancletas J-K. Sin el disparo de borde de la entrada del reloj, el circuito alternaría continuamente entre sus dos estados de salida cuando tanto J como K se mantuvieron altos (1), convirtiéndolo en un dispositivo astable en lugar de un dispositivo biestable en esa circunstancia. Si queremos preservar la operación biestable para todas las combinaciones de estados de entrada, debemos usar el disparo de borde para que cambie solo cuando le decimos que, un paso (pulso de reloj) a la vez.

El símbolo de bloque para las chanclas J-K

El símbolo de bloque para un flip-flop J-K es mucho menos aterrador que sus circuitos internos, y al igual que los flip-flops S-R y D, los flip-flops J-K vienen en dos variedades de reloj (activadas por bordes negativos y positivos):

Revisar

Un flip-flop J-K no es más que un flip-flop S-R con una capa adicional de retroalimentación. Esta retroalimentación activa selectivamente una de las dos entradas de set/reset para que ambas no puedan llevar una señal activa al circuito multivibrador, eliminando así la condición no válida.
Cuando ambas entradas J y K están activadas, y la entrada de reloj es pulsada, las salidas (Q y no-Q) intercambiarán estados. Es decir, el circuito alternará de un estado establecido a un estado de reinicio o viceversa.