T Tipi Flip Flop

T Tipi Flip Flop, önceki saatli (Clocked )JK flip flop devresine dayanan başka bir bistable sıralı mantık devresi türüdür. T Tipi Flip Flop, bir bit bilgiyi depolamak için temel bir dijital eleman olarak veya bir sayaç olarak kullanılabilmektedir. T tipi Flip Flop, bir giriş saat sinyalinin veya darbenin pozitif kenarındaki (yükselen kenar) veya negatif kenarındaki (düşen kenar) durumu değiştiren tek bir girişe sahiptir. Bunun yanı sıra bir veya iki tamamlayıcı Q ve Q’ çıkışına sahiptir.

T Tipi Flip Flop, özel bir TTL veya CMOS mantık yongası olarak ticari olarak mevcut değildir. J girişinin bir Set (s) komutu gibi davrandığı ve K girişinin bir Reset (R) komutu gibi davrandığı temel bir JK flip flop’un J ve k girişlerini birbirine bağlayarak kolayca oluşturulabilir. Önceki yazımızdan, JK flip flop’un giriş durumunun (yüksek veya düşük) ve mevcut kararlı durumunun bir sonraki anahtarlama durumunu belirlediği asenkron bir flip flop olduğunu hatırlıyoruz.
Genel anlamda JK Flip flop, “evrensel” bir flip flop olarak sınıflandırılabilir.

NAND Kapıları İle Temel JK Flip Flop Devresi

Yukarıdaki devre, dört NAND kapısı kullanan bir JK flip-flop’un temel konfigürasyonunu göstermektedir ancak NOR kapıları kullanılarak da inşa edilebilirler. JK flip-flop, J, K ve saat (CLK) etiketli üç girişe sahiptir. J ve K girişlerinin her ikisi de düşükse (J = K = 0), saat darbesinin kaç kez uygulandığına bakılmaksızın Q’da herhangi bir değişiklik olmayacaktır.

JK Fonksiyonu İçin Özellikler Tablosu

Burada: X’in anlamı değerinin ne olduğu önemsizdir. _↑¯ anlamı saat darbesinin pozitif yükselen kenarı olacaktır.

Daha sonra bu anahtarlama eylemini Boole formunda şu şekilde tanımlayabiliriz:

Burada: Q, flip flop’un mevcut kararlı durumunu temsil eder. Q + 1, bir sonraki anahtarlama durumudur.

T Tipi Flip Flop

Veri (D) flip-flop, NAND veya NOR kapıları kullanılarak oluşturulan saatli bir SR flip flop’un bir varyasyonu olsa da T tipi Flip Flop, saatli JK flip-flop’un bir varyasyonudur. Toggle veya T tipi flip-flop, adını, her tetiklendiğinde ileri geri geçiş yaparken iki Q ve Q’ çıkışının önceki durumlarından tersine çevirmesinden almaktadır. Yani, Q ve Q’ çıkışları “0” ise “1” ve daha önce “1” ise “0” olarak değişir.

JK Flip-Floplar, Toggle flip-flop için T olarak yeniden adlandırılmaktadır. Genellikle gösterilen mantık veya grafik sembolü ile temsil edilir. Toggle şema sembolünün iki girişi vardır. Biri “toggle” (T) girişini ve diğeri “saat” (CLK) girişini temsil eder.

Her iki T tipi Flip Flop girişindeki chevron üçgeni, kenar tetiklemeli bir cihaz olduğunu gösterir. Girişte küçük bir kabarcık veya daire varsa, flip flop’un her darbenin negatif düşen kenarında (yüksekten düşüğe) geçiş yaptığını gösterir. Aksi takdirde her giriş darbesinin pozitif veya yükselen işlem kenarında (düşükten yükseğe) durumu değiştirir.

Daha sonra, J ve K veri girişlerini birbirine bağlayarak temel JK flip flop’u kullanarak tek bir bit geçiş flip flopunun mantık devresini oluşturabiliriz. Burada iki girişin bağlantısındaki ortak nokta, gösterildiği gibi T olarak belirlenmektedir.

T Tipi Flip Flop

Başlangıçta CLK ve giriş T’nin her ikisinin de düşük olduğunu (CLK = T = 0) ve çıkış Q’nun yüksek olduğunu (Q = 1) varsayalım. Bir CLK darbesinin yükselen kenarında veya düşen kenarında, T’de bulunan mantık “0” koşulu, Q’daki çıkışın durumu değiştirmesini önlemektedir. Böylece çıktı t = 0 olduğunda değişmeden kalmaktadır.

Şimdi t girişinin yüksek (T = 1) ve CLK düşük (CLK = 0) olduğunu varsayalım. T1 zamanında bir CLK darbesinin yükselen kenarında (pozitif geçiş varsayılarak), Q’daki çıkış durumu değiştirir ve düşük olur. Bu durum da Q’yu yüksek yapar. T2 zamanında saat darbesinin yüksekten düşüğe negatif geçişinde, flip flop tek bir kararlı duruma sıfırlandığından Q çıkışında herhangi bir etkiye sahip değildir.

T3 zamanındaki saat sinyalinin bir sonraki yükselen kenarında, T’deki “1” mantığı Q’ya geçer ve durumunu değiştirerek Q çıkışını tekrar yüksek yapar. T4 zamanındaki clk darbesinin yüksekten düşüğe negatif geçişi bir kez daha çıkış üzerinde hiçbir etkiye sahip değildir. Böylece, flip-flop’un Q çıkışı, CLK darbesinin her bir pozitif gidiş kenarında (bu örnek için) “terslenmektedir”.

Toggle Fonksiyonu İçin Özellikler Tablosu

Ardından, T tipi Flip Flop’un Boole formundaki anahtarlama eylemini şu şekilde tanımlayabiliriz:

Burada: Q, flip-flop’un mevcut kararlı durumunu temsil eder. Q + 1, bir sonraki anahtarlama durumudur.

Yukarıdaki toggle flip flop için Boole formunda verilen karakteristik denklemin, T ve Q’nun iki girişi farklıysa bir sonraki durum için yüksek bir çıkış (Q+1) ve bu girişler aynı ise düşük bir çıkış üreteceğini fark etmiş olabilirsiniz. Bu Q+1 fikri, yalnızca girişlerden herhangi biri yüksek olduğunda ancak her iki giriş de yüksek olduğunda geçerli olmayacaktır.

Daha sonra, 2 girişli özel veya (Ex-OR) bir kapı kullanarak bir T tip flip flopun anahtarlama eylemini temsil edebiliriz. Flip floplar hakkında daha da bilgi sahibi olmak için bu konular ile ilgili yapmış olduğumuz projelerimizi inceleyebilirsiniz.