Flip-Flops en Electrónica Digital
SR Flip-Flop
Descripción:
Es un circuito secuencial de dos estados (bipolar) con dos entradas: Set (S) y Reset (R). Se utiliza para almacenar un bit de información.
Tabla de Verdad:
S R Q Q'
0 0 Q(prev) Q'(prev)
0 1 0 1
1 0 1 0
1 1 Indeterminado Indeterminado
Diagrama de Circuito:
Generalmente se representa con dos compuertas NAND o NOR, dependiendo del diseño.
Aplicaciones:
Utilizado en registros, memorias, y para mantener el estado de un sistema hasta que se modifique con una señal de entrada.
Comentarios:
En la combinación S = 1, R = 1, el estado es indeterminado, lo que puede causar problemas si no se controla adecuadamente.
D Flip-Flop
Descripción:
Es un flip-flop de datos donde la entrada D (Data) se transmite directamente a la salida Q en el siguiente flanco de la señal de reloj. Se utiliza ampliamente en almacenamiento de un solo bit.
Tabla de Verdad:
D CLK Q Q'
0 ↑ 0 1
1 ↑ 1 0
(El símbolo "↑" significa flanco ascendente del reloj)
Diagrama de Circuito:
El circuito básico tiene una entrada D, una señal de reloj CLK, y la salida Q. Generalmente se usa una compuerta NOT para invertir la salida.
Aplicaciones:
Usado para almacenar un solo bit de información y en registros de desplazamiento. Ideal para sincronización de datos y retención temporal.
Comentarios:
Es muy estable debido a la simplicidad de su funcionamiento. La señal de reloj asegura que la salida solo se actualice en el flanco ascendente, lo que elimina los problemas de incertidumbre.
JK Flip-Flop
Descripción:
Es una versión mejorada del SR flip-flop, eliminando el estado indeterminado. Tiene dos entradas J y K, que permiten controlar mejor el cambio de estado.
Tabla de Verdad:
J K Q Q'
0 0 Q(prev) Q'(prev)
0 1 0 1
1 0 1 0
1 1 Q'(prev) Q(prev)
Diagrama de Circuito:
Se utiliza generalmente con puertas AND, OR, y NOT, y se puede ver como una mejora respecto al SR Flip-Flop.
[Puedes agregar un diagrama básico aquí]
Aplicaciones:
Es usado en contadores, registros de desplazamiento, y sistemas de almacenamiento de datos con cambios controlados.
Comentarios:
A diferencia del SR Flip-Flop, no tiene el problema de indeterminación en la entrada J = K = 1, donde la salida simplemente cambia de estado.
T Flip-Flop
Descripción:
Es un flip-flop tipo Toggle. Su principal característica es que cambia de estado (de 0 a 1 o de 1 a 0) con cada pulsación del reloj cuando la entrada T está activa (T = 1).
Tabla de Verdad:
T CLK Q Q'
0 ↑ Q(prev) Q'(prev)
1 ↑ Q' Q
(El símbolo "↑" significa flanco ascendente del reloj)
Diagrama de Circuito:
Se puede implementar a partir de un JK Flip-Flop con la entrada J y K conectadas juntas y funcionando como una sola entrada T.
Aplicaciones:
Ideal para contadores y circuitos que requieren alternancia de estados, como en generadores de frecuencia.
Comentarios:
Muy utilizado en aplicaciones de conteo, ya que su comportamiento de alternancia (toggle) lo hace adecuado para generar señales de reloj.