Flip-flop JK temporizado

El flip-flop JK temporizado es otro de los flip-flops más utilizados en el diseño de circuitos digitales. El flip-flop JK temporizado se propone como una mejora al flip-flop RS temporizado ya que este flip-flop presenta dos estados indefinidos. El flip-flop JK se comporta en forma similar al flip-flop RS, excepto porque cuando las dos entradas valen simultáneamente 1, el circuito conmuta el estado anterior de su salida. La figura 6.6 muestra una implementación a base de compuertas del flip flop JK, además de mostrar su símbolo lógico, tabla característica, tabla de excitación y ecuación característica, las cuales son muy empleadas en el diseño e implementación de circuitos secuenciales.

Las entradas JK solo realizan la función de puesta a 1, causando que la salida sea 1; la entrada K solo realiza la función de puesta a cero, provocando que la salida sea 0. Cuando J y K son 1, la función realizada se denomina función de conmutación: la salida se invierte.

Otra vez, puede surgir algún inconveniente cuando en un flip-flop JK se tienen las dos entradas J y K en 1 y se lleva la señal de reloj a su estado activo. En esta situación el estado puede cambiar de estado más de una vez mientras el reloj está en su estado alto. Esta es otra situación en que se hace apropiado el uso de un flip-flop JK de estructura maestro-esclavo.

El esquema de un flip-flop JK maestro-esclavo se ilustra en la figura 6.6f. El problema de la “oscilación infinita” se resuelve con esta configuración, aun cuando la misma crea otro inconveniente. Si se mantiene una entrada en nivel alto, el flip-flop puede llegar a ver el 1 como si fuera una entrada válida, durante un tiempo dado mientras la señal de reloj se encuentra activa, aunque fuese porque se encuentre en una transición previa a establecerse. La situación se resuelve si se eliminan los riesgos en los circuitos que controlan las entradas.

Se puede resolver el problema de la “captura de unos” por medio de la construcción de flip-flops activados por flanco, en los que el estado de la entrada se analiza solo en las transiciones del reloj (de alto a bajo) si el circuito se activa por flanco negativo o de bajo a alto, se trata de un flip-flop activado por flanco positivo, instantes en los cuales las entradas deberían estar estables.

Fuente: Apuntes de Arquitectura de computadoras de la FCA de la UNAM