ฟลิปฟล็อป

จากวิกิพีเดีย สารานุกรมเสรี

บทความนี้ต้องการเก็บกวาด ตรวจสอบ ปรับปรุง แก้ไขรูปแบบ เพิ่มแหล่งอ้างอิง ใส่หมวดหมู่ หรือภาษาที่ใช้
ส่วนใดส่วนหนึ่งหรือในหลายส่วนด้วยกัน
คุณสามารถช่วยตรวจสอบ และแก้ไขบทความนี้ได้ด้วยการกดที่ปุ่ม แก้ไข ด้านบน
กรุณาเปลี่ยนไปใช้ป้ายข้อความอื่น เพื่อระบุสิ่งที่ต้องการตรวจสอบ หรือแก้ไข
ดูรายละเอียดเพิ่มเติมที่ วิธีแก้ไขหน้าพื้นฐาน คู่มือการเขียน และ นโยบายวิกิพีเดีย ซึ่งสามารถดูตัวอย่างบทความได้ที่ บทความคุณภาพ และเมื่อแก้ไขตามนโยบายแล้ว สามารถนำป้ายนี้ออกได้

ฟลิปฟล็อป (flip-flop) เป็นลักษณะทางอิเล็กทรอนิกส์ Multivibrator ชนิด Bistable คือมี Output คงที่อยู่ 2 สภาวะ คือ Q และ \overline{Q} ซึ่งมีค่า ทางลอจิกตรงข้ามกัน เช่น ถ้า Q = 1,\overline{Q} = 0 ฟลิปฟล็อปยังเป็นอุปกรณ์ทางลอจิกซึ่งมีหน่วยความจำขนาดหนึ่งบิต ซึ่งบางครั้งอาจเรียกว่า เป็นอุปกรณ์ที่เสถียรภาพแบบสองสถานะ นั่นคือ ฟลิปฟล็อป หนึ่งตัวสามารถใช้เก็บค่า 0 หรือ 1 ได้ ซึ่งฟลิปฟล็อปจะทำงานเมื่อสัญญาณนาฬิกามีการเปลี่ยนแปลงค่า สำหรับช่วงเวลาอื่นๆ ฟลิปฟล็อปจะคงค่าหรือจำค่าเดิมไว้ได้ ดังนั้น ฟลิปฟล็อป จึงเป็นส่วนประกอบพื้นฐานในการสร้างตัวนับ รีจิสเตอร์ และหน่วยความจำ เพื่อเก็บข้อมูลในรูปของเลขฐานสอง ซึ่งในปัจจุบันเราใช้ ฟลิปฟล็อป กันอย่างกว้างขวางในอุปกรณ์ดิจิตอล เหมือนเป็นชิ้นส่วนความจำ คุณลักษณะอีกอย่างหนึ่งของฟลิปฟล็อปที่แตกต่างกับ gate คือ สามารถรักษาหรือเปลี่ยนแปลงสถานะของเอาต์พุตได้โดยใช้สัญญาณอินพุต

clock pulse เป็นวิธีการที่ทำให้ฟลิปฟล็อปแต่ละตัวสามารถเปลี่ยนสภาวะไปพร้อมๆ กันได้โดยต้องมีการให้สัญญาณการเปลี่ยนสถาวะ ซึ่งสัญญาณนี้เรียกว่า Clock pulse(CK)ส่วนนี้เองที่ทำให้ไม่ต้องใช้ฟลิปฟล็อปต่อร่วมกันหลายๆ อัน

ฟลิปฟล็อป ประกอบด้วย 4 ประเภทคือ ดีฟลิปฟล็อป ทีฟลิปฟล็อป เจเคฟลิปฟล็อป และเอสอาร์ฟลิปฟล็อป

สารบัญ

[แก้] ดีฟลิปฟล็อป

ดีฟลิปฟล็อป (D flip-flop) จะมีการทำงานเมื่อถูกกระตุ้นด้วยสัญญาณนาฬิกาหรือ clock (CLK) ซึ่งสัญญาณนาฬิกาจะเปลี่ยนแปลงจาก 0>1>0>1>... เช่นนี้เรื่อยไป การกระตุ้นด้วยสัญญาณนาฬิกามีสองแบบคือ

  • ขอบขาขึ้น (positive หรือ rising edge) คือ จะมีการเปลี่ยนแปลงจาก 0 เป็น 1
  • ขอบขาลง (negative หรือ falling edge) คือ จะมีการเปลี่ยนแปลงจาก 1 เป็น 0

ตารางการทำงานของดีฟลิปฟล็อป

CK D Qn+1
^ 0 0
^ 1 1
0 X Qn
T ฟลิปฟล็อป
T ฟลิปฟล็อป


[แก้] ทีฟลิปฟล็อป

ทีฟลิปฟล็อปหรือท๊อกเกิลฟลิปฟล็อป (T flip-flop หรือ Toggle flip-flop) จะมีอินพุตสองตัว คือ T (toggle) และ C (clock) อินพุต T ใช้เพื่อ toggle หรือกลับค่า output ของฟลิปฟล็อป

  • T มีค่า 1 ค่าของ Q จะถูก toggle นั่นคือกลับค่าจาก 0 เป็น 1 หรือ 1 เป็น 0
  • T มีค่า 0 ค่าของ Q จะไม่เปลี่ยนแปลง

ตารางการทำงานของ T flop-flop

T Qปัจจุบัน
0 Qก่อนหน้านี้
1 \overline{Q}ก่อนหน้านี้


[แก้] เจเคฟลิปฟล็อป

เจเคฟลิปฟล็อป (JK flip-flop) จะมีอินพุตสามตัว คือ J, K และ C (clock)

  • J ใช้ในการ set ค่าของฟลิปฟล็อป คือทำให้ฟลิปฟล็อปมีค่าเป็น 1 ดังนั้นถ้า J=1 และ K=0 แล้ว Q จะเท่ากับ 1
  • K ใช้ในการ reset ค่าของฟลิปฟล็อป คือทำให้ฟลิปฟล็อปมีค่าเป็น 0 ดังนั้นถ้า K=1 และ J=0 แล้ว Q จะเท่ากับ 0
  • ถ้า J และ K เป็น 0 ทั้งคู่ ฟลิปฟล็อปจะคงค่าเดิมไว้
  • ถ้า J และ K เป็น 1 ทั้งคู่ ฟลิปฟล็อปจะกลับค่าเดิม
Timing diagram ของ JK ฟลิปฟล็อป
Timing diagram ของ JK ฟลิปฟล็อป

สถานะของ JKฟลิปฟล็อปขณะที่ฟลิปฟล็อปถูกกระตุ้น

J K Qปัจจุบัน
0 0 Qก่อนหน้านี้
1 0 0
0 1 1
1 1 \overline{Q}ก่อนหน้านี้
JK ฟลิปฟล็อป
JK ฟลิปฟล็อป


[แก้] เอสอาร์ฟลิปฟล็อป

เอสอาร์ฟลิปฟล็อป (SR flip-flop) จะมีอินพุตสามตัว คือ S (set), R (reset) และ C (clock)

  • S ใช้ในการ set ค่าของฟลิปฟล็อป คือทำให้ฟลิปฟล็อปมีค่าเป็น 1 ดังนั้นถ้า S=1 และ R=0 แล้ว Q จะเท่ากับ 1
  • R ใช้ในการ reset ค่าของฟลิปฟล็อป คือทำให้ฟลิปฟล็อปมีค่าเป็น 0 ดังนั้นถ้า R=1 และ S=0 แล้ว Q จะเท่ากับ 0
  • ถ้า S และ R เป็น 0 ทั้งคู่ ฟลิปฟล็อปจะคงค่าเดิมไว้
  • ถ้า S และ R เป็น 1 ทั้งคู่ ถือเป็นกรณีที่ผิดปรกติ เพราะว่าเอาต์พุตของฟลิปฟล็อปไม่ได้ถูกกำหนดไว้ในกรณีนี้

ฟังก์ชันการทำงานของ SRฟลิปฟล็อปสามารถสรุปการทำงานได้ดังนี้

S R Q \overline{Q} การทำงาน
0 0 Q \overline{Q} เก็บค่าเดิมไว้ ไม่เปลี่ยนแปลง (hold state)
1 0 1 0 เซต (set)
0 1 0 1 รีเซต (reset)
1 1 0 0 ไม่ใช้งาน (toggle)


[แก้] สรุป

ฟลิปฟล็อป ประกอบด้วย 4 ประเภท คือ D, T, JK, และ SR การอธิบายนั้นก็จะเรียงตามความง่ายในการใช้งาน โดยเรียงจากง่ายไปยาก แต่ในการสร้างฟลิปฟล็อปนั้น เราจะเริ่มต้นสร้างจาก SR ก่อน แล้วจึงนำ SR ไปสร้างฟลิปฟล็อปแบบอื่น


 ฟลิปฟล็อป เป็นบทความเกี่ยวกับ เทคโนโลยี หรือ สิ่งประดิษฐ์ ที่ยังไม่สมบูรณ์ ต้องการตรวจสอบ เพิ่มเนื้อหา หรือเพิ่มแหล่งอ้างอิง คุณสามารถช่วยเพิ่มเติมหรือแก้ไข เพื่อให้สมบูรณ์มากขึ้น
ข้อมูลเกี่ยวกับ ฟลิปฟล็อป ในภาษาอื่น อาจสามารถหาอ่านได้จากเมนู ภาษาอื่น ด้านซ้ายมือ