JK Flip Flop

Temel SR NAND JK Flip Flop devresinin sıralı mantık devrelerinde birçok avantajı ve kullanımı mevcuttur. Ancak iki temel anahtarlama probleminden dolayı büyük sıkıntılar yaşanabilmektedir:

1. Set = 0 ve Reset = 0 koşulundan (yasaklı durum) her zaman kaçınılmalıdır.
2. Yetki (Enable – EN) girişi yüksek (HIGH) durumdayken devre durumu değiştirilmeye çalışıldığında doğru kilitleme (latch) eylemi gerçekleşmeyebilir.

İşte bu noktada, tüm bu kararsızlıkları aşmak için geliştirilmiş olan JK Flip-Flop yapıları devreye girer. JK Flip-Flop, tüm flip-flop tasarımları arasında endüstriyel olarak en yaygın kullanıma sahip olanıdır. Dünya genelinde evrensel bir flip-flop tasarımı olarak kabul edilir.

Temel JK Flip-Flop Devresi

Gördüğünüz gibi girişlerin isimlendirilmesi Set ve Reset yerine J ve K olarak değiştirilmiştir. Bu özel isimlendirme, entegre devrenin mucitlerinden biri ve JK Flip-Flop mantığının fikir babası olarak kabul edilen Jack Kilby’e saygı niteliğinde verilmiştir.

Dışarıdan gelen bu girişlerin, SR flip-flop mantığında olduğu gibi iç kapılara çapraz bağlanması sayesinde, önceden kaçınmak zorunda olduğumuz yasaklı “S = 1 ve R = 1” durumu şimdi “J = 1 ve K = 1” olarak (toggle – geçiş durumu adıyla) kullanılabilir hale gelmiştir.

JK Flip-Flop Doğruluk Tablosu

Hem J hem de K girişleri lojik “1” (YÜKSEK) durumundaysa, saat (clock) girişine gelen her yeni tetikleme sinyalinde devre çıkışları terslenecektir (toggle/geçiş yapacaktır). Yani çıkışlar önceki durumun tam tersi bir değere oturur (birbirini tamamlar nitelikte değişikliğe uğrarlar). Kısacası JK flip-flopun her iki terminali de “YÜKSEK” tutulduğunda, devre bir T-tipi (Toggle) flip-flop gibi davranmaya başlar. Çıkışlar doğrudan girişlere geri beslendiği için, saat sinyali YÜKSEK kaldığı sürece Q çıkışının sürekli olarak SET ve RESET durumları arasında salınmasına (race around condition) neden olabilir.

Artık JK Flip-Flopların çalışma mantığı hakkında yeterli bilgi sahibi olduğumuza göre, endüstride karşımıza çıkabilecek gerçek bir entegre örneğini inceleyebiliriz. Günümüzde elektronik tasarımlarda en çok kullanılan standart TTL JK flip-flop entegrelerinden biri şudur:

1. İkili (Dual) JK Flip-Flop: 74LS73

Sadece ismine ve dış pin yapısına aşina olmak pratik uygulamalar için yeterli olmayabilir. Bu nedenle bu çok kullanılan entegrenin lojik diyagramına ve iç yapısına kısaca göz atalım.