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ELETRÔNICA DIGITAL - CIRCUITOS SEQUENCIAIS
AULA 01: FLIP FLOP RS
1. Introdução
Em um circuito seqüencial o estado seguinte depende das condições do estado anterior, isto é, o circuito tem memória. O elemento básico de memória é o Flip – Flop. Um Flip Flop tem duas saídas complementares (quando uma está em nível alto a outra estará em nível baixo e vice-versa). Os estados designados pelos símbolos "0" (0V) e "1" (5V).
Em resumo: Um Flip Flop(F.P) é um elemento basico de memória, isto é, armazena (guarda) um Bit de memoria um "0" (0V) ou "1" (5V).
1.1. Flip-Flop ou Biestável
Nos circuitos combinacionais as saídas são uma função das entradas no mesmo instante, isto é, esses circuitos não são capazes de lembrar dos estados anteriores das entradas (dizemos que não tem memória). Os circuitos seqüenciais são circuitos que tem memória, isto é, são capazes de lembrar dos estados anteriores. O elemento básico de um circuito seqüencial é um flip-flop. Um flip-flop é um dispositivo biestável com dois estados: Em um deles a saída (Q) será “ 0 ’’ e no outro estado a saída será "1".Para mudar de estado os valores das entradas deve mudar de acordo com uma tabela (tabela verdade).
1.2. FF RS Assíncrono
A Figura 1 mostra o bloco representativo de um FF RS e a sua TV com as 4 possibilidade. Observe que tem duas entradas R(Reset) e S(Set) e duas saídas ditas complementares (Q e 
):
):Q e 
desta forma se Q=0 =1 e se Q=1 =0, dizemos que as saidas são complementares.
desta forma se Q=0 =1 e se Q=1 =0, dizemos que as saidas são complementares.
Figura 1 - FF RS ( a ) Simbolo ( b ) Tabela Verdade
Esse FF tem duas desvantagens:
a) A saídas mudam imediatamente após as entradas mudarem
b) Quando as entradas estão em nível alto as saídas serão indefinidas .
O primeiro caso é um problema lógico, pois as mudanças de dados nas células serão casuais, não sendo possível controlar a operação. A solução para esse problema é o FF RS síncrono (com clock ou relogio). Neste elemento as mudanças de estado acontecerão somente com o aparecimento de um pulso de relógio.
O segundo caso será resolvido com o FF JK.
1.3. FF RS com Portas Assíncrono
Existem várias formas de se construir um FF RS. Mostraremos uma delas, com portas NAND. O FF é chamado de assíncrono se o seu funcionamento não é controlado por pulsos periódicos chamados de relógio ou clock..
Figura 2: Circuito do FF RS construído com portas NAND
Arquivo Multisim Live - FF RS Assincrono com portas NAND (NE)
Na Figura 2 os níveis lógicos são modificados através das chaves S e R (no MultiSIM para mudar a posição da chave pressione a tecla correspondente no teclado). Esse FF tem a TV mostrada a seguir.
Tabela Verdade do FF RS
| R | S | Q | | Estado |
| 0 | 0 | Não muda | Não muda | O estado do FF não se altera |
| 0 | 1 | 0 | 1 | Impõe 0 (reseta) |
| 1 | 0 | 1 | 0 | Impõe 1 (seta) |
| 1 | 1 | 1 | 1 | leva a uma indeterminação quando as entradas voltarem a ser 0 |
Da Tabela Verdade podemos concluir que não é permitido que as entradas sejam iguais a 1 ao mesmo tempo.
1.4. FF RS com Relógio (Clock)
Muitas vezes é necessário sincronizar a operação de um FF com o resto do circuito. Para isso é usado um sinal chamado de relogio (clock), de uma frequencia f, e a amplitude variando de 0V a 5V A Figura 3 mostra como construir o FF RS adicionando um clock (C). A chave C estando em nível 1 habilita o circuito de acordo com a Tabela Verdade já vista. Quando C=0 então a saída ficará no mesmo estado mesmo que as entradas R e S variem.
Arquivo Multism live - O Clock
Figura 3: FF RS com clock (C)
Arquivo Multisim Live - FF RS com Clock
Tabela 2 - Tabela Verdade do FF RS com clock (C)
| C | R | S | Q | | Estado |
| 1 | 0 | 0 | Não muda | Não muda | O estado do FF não se altera |
| 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | Impõe 0 (reseta) |
| 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | Impõe 1 (seta) |
| 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | leva a uma indeterminação quando as entradas voltarem a ser 0 |
| 0 | X | X | Não Muda | Não Muda |
Obs: X significa irrelevante, isto é, qualquer valor (1 ou 0)
2.1. Abra o arquivo ExpDG2_01 FF RS com portas NAND (Multisim 14) e identifique o circuito da figura 2. Preencha a Tabela Verdade para todas as combinações possíveis das entradas. Use as teclas R e S do computador (No Multisim 14) para mudar o estado da saida.
Multisim Live - FF RS Assincrono com portas NAND
Figura 4: FF RS para experiencia 1 - Multisim 14
| R | S | Q |
| 0 | 0 | |
| 0 | 1 | |
| 1 | 0 | |
| 1 | 1 |
2.2. Escreva as suas conclusões.
3. Experiência: FF RS com Relógio
3.1. Abra o arquivo ExpDG2_02 FF RS com portas NAND e clock (Multisim 14) e identifique o circuito da Figura 4. Preencha a Tabela Verdade para todas as combinações das entradas R, S e C (Clock).
Arquivo Multisim Live - FF RS com portas com Clock
Figura 5 - Circuito para experiencia 2 - FF RS com clock - Multisim 14
| C | R | S | Q |  |
| 1 | 0 | 0 | ||
| 1 | 0 | 1 | ||
| 1 | 1 | 0 | ||
| 1 | 1 | 1 | ||
| 0 | X | X |
3.2. Escreva as suas conclusões.