Definizione di Flip-Flop JK
I flip-flop JK sono circuiti altamente adattabili e ampiamente usati nel dominio dei multivibratori edge-triggered e master/slave. Implementati in diverse modalità, svolgono quasi le stesse funzioni degli SR flip-flop, con minime eccezioni in architettura e funzionamento. Hanno il vantaggio dello stato non ambiguo e possono trasformarsi in altri circuiti flip-flop. Usati in processi digitali, computazionali e di controllo.
Architettura
Un flip-flop JK base ha architettura basata su quattro porte NAND (NOT-AND) interconnesse, due delle quali cross-collegate. Identico all'SR, ha due ingressi, un ingresso clock di trigger e due uscite. L'unica differenza architetturale tra SR e JK è la connessione della prima e seconda uscita alle seconde e prime porte NAND d'ingresso, rispettivamente. Questa differenza è la base dello stato di toggle nei JK flip-flop.
Funzioni
Il JK flip-flop è un circuito clock-based che richiede segnale clock all'ingresso per attivarsi. Con entrambi ingressi a reset, nessun cambio di stato. Primo ingresso reset e secondo set → stato reset. Primo set e secondo reset → stato set. Entrambi set → stato di chiusura o toggle. Lo toggle è commutazione continua tra livelli. Set e reset rappresentano alto e basso (1 e 0).
Categorie
Due categorie comuni: edge-triggered e pulse-triggered (master/slave). I pulse-triggered si attivano sul fronte di salita del clock e non cambiano stato finché non arriva il fronte di discesa. Gli edge-triggered cambiano stato sul fronte di salita o discesa. Per la funzionalità dinamica degli edge-triggered, i pulse-triggered sono ora obsoleti.
Caratteristiche operative
Parametri base per funzionamento fluido. Standard o variabili per produttore. Esempio: tensione alimentazione standard -5V a +5V. Ma ritardo propagazione, corrente operativa, hold time, setup time, frequenza clock, consumo, larghezza impulso, corrente sink/source variano per package e produttore.
Applicazioni
Per versatilità, ampia gamma: contatori digitali mod-x, divisori frequenza. Altri usi: registri a scorrimento, rilevatori ordine, trasmissione dati seriale/parallela. Modificabili in flip-flop D e T per operazioni richieste. Queste modifiche si trovano in microcontrollori e microprocessori, che ne contengono centinaia.
Package
Usati soprattutto in package circuito integrato. Package standard da vari produttori. Classificati per famiglie negative/positive edge-triggered. Comuni negative: 74HCxx, 74LCxx, SN74xx. Comuni positive: 74LSxx, 74HCxx.