Digitale Schaltungstechnik/ Flipflop/ tf D-Flipflop/ Herleitung

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Titelseite
  1. Einleitung
  2. RS-Flipflop
    1. Aufbau mit NOR
    2. Aufbau mit NAND
    3. Blockschaltbild
    4. Wahrheitstabelle
    5. Impulsdiagramm
    6. weiteres
    7. Zusammenfassung
  3. Taktzustandgesteuertes RS-Flipflop
    1. Herleitung
    2. Wahrheitstabelle
    3. Zusammenfassung
  4. Taktzustandgesteuertes D-Flipflop
    1. Herleitung
    2. Wahrheitstabelle
    3. Zusammenfassung
  5. Taktflankengesteuertes D-Flipflop
    1. Herleitung
    2. Wahrheitstabelle
    3. Auflockerung
    4. Zusammenfassung
  6. T-Flipflop
    1. Herleitung
    2. Wahrheitstabelle
    3. bedingtes Toggeln
    4. Zusammenfassung
  7. JK-Flipflop
    1. Herleitung
    2. Unterschiede zur RS
    3. Zusammenfassung
  8. beidflanken gesteuertes JK-Flipflop
    1. Herleitung
    2. Zusammenfassung
  9. Ersatzschaltung
  10. Ersatzschaltungen mit JK Flipflop
  11. weitere Eingänge

Zyklus[Bearbeiten]

Nun spielen wir ein bisschen mit diesem neuen Flipflop: Flipflop D4 007.svg
Beobachten wir nun, was diese Schaltung macht.

Zuerst geben wir den Flipflops einen Namen:

Flipflop D4 002.svg
Die Bezeichnungen Master und Slave sind fürs erste Mal nur Namen. Wir kommen später auf die Bedeutung noch mal zurück.
Als ersten Schritt geben wir allen Signalen einen Namen Flipflop D4 000.svg
Abkürzung Ausgeschrieben
DIN Data In
DMstr Data Master
DOUT Data Out
Dann legen wir mal eine Startbedingung fest: Flipflop D4 001.svg
Beim Eingang des Masters wird eine 1 angelegt Flipflop D4 003.svg
Wie gewohnt geschieht nichts, bis wir auch den Takt auf 1 setzen: Flipflop D4 004.svg
Die Eins wird nun vom sogenannten Master übernommen.
Legen wir Clock wieder auf Null, so übernimmt der Slave den Wert vom Master. Flipflop D4 005.svg
Jetzt haben wir das Flipflop schon mal auf 1 gesetzt.
geht Clock wieder auf 0 so ändert der Zustand des Flipflops nicht Flipflop D4 005.svg
auch wenn wir Clock wieder auf 1 setzen geschieht nichts: Flipflop D4 005.svg
Das bedeutet, solange wir den Eingang nicht ändern, bleibt die 1 gespeichert.
Als nächstes setzen wir den Eingang auf 0: Flipflop D4 008.svg
Wie vorhin, wird das Eingangssignal bei einer 1 am Clock Eingang vom Master übernohmen. Flipflop D4 010.svg
Sobald dann Clock wieder auf 0 geht, übernimmt der Slave das Signal vom Master. Flipflop D4 011.svg
Wir haben wieder die Ausgangstellung erreicht.

Bezeichnungen[Bearbeiten]

Gehen wir zurück zu der Bezeichnung Master und Slave, die am Anfang dieses Kapitels ohne nähere Erläuterung eingeführt wurden.

Master ist englisch und bedeutet soviel wie Meister oder Vorgesetzer.

Slave meint Untergebener oder besser noch Nachgeschalteter. Slave bedeutet zwar auch Sklave ist aber in diesem Zusammenhang nicht so gemeint.

Diese Namensgebung spielt auf die Abhängigkeit zwischen Master und Slave an:

Der Slave ist gezwungen, den Zustand seines Meisters zu übernehmen.

Analyse des Verhaltens[Bearbeiten]

Wir haben beobachtet, dass der Master auf den positiven und der Slave auf den negativen Taktzustand reagiert.

Da unsere Schaltung aus den beiden besteht, reagiert unser Flipflop auf zwei Zustände.

Wir können also sagen, dass diese Schaltung 2-zustandsgesteuert ist.

Gesamt[Bearbeiten]

Betrachten wir beide Flipflops gemeinsam als Blackbox; dann reagiert diese Schaltung auf eine Flanke und zwar auf die negative Flanke des Taktsignals. Dieses Flipflop ist also ein negativ taktflankengesteuertes D-Flipflop.