Taktflankengesteuertes D-Flipflop?
Hallo Community,
ich habe da ein kleines Verständnisproblem bezüglich des o.g. Flipflops. Der Anschaulichkeit halber füge ich mal ein Bild vom Schaltsymbol hinzu:
Das Dreieck unter dem D soll ja das Taktsignal sein, welches im Gegensatz zum normalen D-Flipflop nur bei Taktflanken steuert. Dabei kann man noch festlegen, ob es positive oder negative Taktflanken sind.
Aber was soll das heißen - nur bei Taktflanken steuern??? Worin besteht der Unterschied, direkt zu steuern (D-Flipflop) oder nur bei Taktflanken zu steuern (taktflankengesteuertes D-Flipflop)? Kommt das Signal dann etwa versetzt an oder wie kann man sich das vorstellen? Und was ist überhaupt Sinn und Zweck der ganzen Sache?
Bitte nicht wieder CopyPaste aus Wikipedia und Co. das kenne ich alles schon und es hilft nicht..
6 Antworten
- Ich hab dir hier noch ein Übungsbeispiel, damit zu den Unterschied grafisch austesten kannst.
- Da wird ein das exakt gleiche Signalfolge von D und Clock gleichzeitig auf ein zustandsgesteurtes und ein (positiv) flankengesteuertes gegeben.
- Die Ausgänge nenne ich entsprechend Z und F
- Zeichne mit dem bisherigen Wissen nun mal die unterschiedlichen Signalverläufe von Z und F auf. Am Anfang seien Z und F = 0
Wäre nett.. Stehe total aufm Schlauch bei dem Thema. Das einzige, was ich jetzt weiß, dass die Taktflankengesteuerten doch nicht genauer oder schneller sind und ich somit gar nichts weiß
Was eben NICHT stimmt, wie ich schon versucht habe, darzulegen.
Ein zustandsgesteuertes ist exakt gleich schnell und exakt gleich genau!
Der Unterschied ist funktional (nicht zeitlich).
- Zustandsgesteuert: nimmt den Zustand von D sofort an, solange der Takteingang noch auf 1 steht.Nur in der Phase, wo der Takt 0 ist, bleibt der Ausgang gespeichert, egal, was der Eingang macht.
- Flankengesteuert: kann seinen Zustand nur im Moment einer Flanke ändern (dem D folgen), in jedem andern Zeitpunkt bleibt der Ausgang gespeichert.
Lösung folgt als neue Antwort...
Ich denke, dass man nur mit flankengesteuerten Flipflops serielle Daten zügig in parallele Daten umwandeln kann. Das Prinzip von Schieberegistern.
Durch die festgelegte sehr kurze Zeit (Delta) einer Flanke ist der Zeitpunkt des "Verschiebens" enger definiert. Im Vergleich zu einem taktzustandsgesteuerten Flipflop ist dieses "Verschieben" über die ganze positive Taktperiode möglich.
Ich vermute das die Rechenleistung (Taktfrequenz) bei flankengesteuerten Flipflops höher ausgelegt oder ausgereizt werden kann. Denn in der sehr kurzen Zeit Delta (~Flankenzeit) ist der Übernahmevorgang bereits abgeschlossen.
Viel Erfolg!
Also hatte ich das doch richtig verstanden - das Signal ist leicht versetzt (und genauer) gegenüber des normalen D-Flipflop. Gut zu wissen.
Danke!
Die Erklärung von Transistor ist zwar richtig, aber deine Schlussfolgerung dennoch falsch.
Der Übernahmezeitpunkt ist beim zustandsgesteuerten nicht versetzt oder ungenauer gegenüber dem flankengesteuerten.
Wenn ein zustandsgesteuertes von 0 auf 1 wechselt, wird D exakt gleich schnell und gleich genau übernommen wie bei einem flankengeseuerten!
Aber beim zustandsgesteuerten wird er wieder "gelöscht", falls sich D ändert, beim flankengesteuerten nicht.
Ich mach noch eine Antwort mit einem Übungsbeispiel für dich.
Du schreibst
Aber beim zustandsgesteuerten wird er wieder "gelöscht", falls sich D ändert, beim flankengesteuerten nicht.
was ist hier mit "er" gemeint? Wer wird gelöscht?
"Er" ist der Zustand des FlipFlops, also meist der Ausgang Q.
Gelöscht bedeutet: der gesetzte Zustand (Q=1) wird geresettet (-> Q=0).
Hier die Lösung zum Übungsbeispiel:
- Der Ausgang F kann nur in dem Moment ändern, wenn C eine (hier positive) Flanke hat (rot). Ohne Flanke wird der letzte Zustand gespeichert
- Der Ausgang Z kann während der ganzen Dauer ändern, wo C aktiv ist (grün). Wenn Takt=0, wird der letzte Zustand gespeichert.
Hat das jetzt echt NICHT geholfen?
Dass du nochmals die gleiche Frage stellst???
Wieso steht bei den Flipflopausgängen jeweils ein NICHT-Q? Wäre Ein NICHT-F und ein NICHT-Z nicht praktischer oder steckt da noch irgendein Sinn hinter?
Q sind allgemein Ausgänge, wenn man nichts gescheiteres weiss.
Meist wird auch der invertierte Ausgang angeboten, also NICHT-Q.
Wenn der Ausgang eine bestimmte Funktion hat, nennt man ihn so, wie man will oder wie es dient.
In meinem Beispiel habe ich die Q-Ausgänge halt Z für zustandsgesteuert und F für flankengesteuert genannt. Demnach wäre der jeweils negierte Ausgang dann NICHT-Z bwz. NICHT-F.
Hallo, Das Flip-Flop gibt die Information nur dann an den Ausgang weiter wenn am Takteingang eine steigende oder fallende Flange anliegt, also in dem Moment wenn der am Takteingang die Spannung ansteigt oder abfällt...
Ein "normales" D Flip Flop gibt jede Änderung an D direkt an Q weiter, solange das Taktsignal 1 ist. Bei Takt 0 behält es den letzten Zustand.
Das Flankengesteuerte übernimmt den Wert an D nur beim 0-1 bzw. 1-0 Übergang des Taktsignals, solange konstant 0 oder 1 am Takt anliegt, wird der letzte Zustand ausgegeben.
Das sorgt einfach dafür, das die Schaltzeitpunkte genauer zeitlich festgelegt sind und sich das Ganze ggfs. einfacher mit mehreren Gattern synchronisieren lässt.
Danke schonmal!
Und was macht es für einen Unterschied, positive (0-1) oder negative (1-0) Flanken zu verwenden?
eigentlich keinen, solange es bei allen FF in der Schaltung die gleiche Flanke ist...
Wenn es doch keinen Unterschied macht, warum gibt es die Taktflankengesteuerten dann überhaupt? Warum nimmt man dann nicht einfach Taktzustandgesteuerte?
Es macht nicht viel Unterschied, ob fallende oder steigende Taktflanke. Der Unterschied zu den Zustandsgesteuerten ist der genau definierte Übernahmezeitpunkt, deswegen nimmt man diese...
Ich hab also richtig verstanden: Der einzige Unterschied ist : Taktflankengesteuerte sind genauer.
Okay und wieso sollte man dann überhaupt Taktzustandsgesteuerte verwenden, wenn die doch sowieso ungenauer sind?
Ich hab also richtig verstanden: Der einzige Unterschied ist : Taktflankengesteuerte sind genauer.
Okay und wieso sollte man dann überhaupt Taktzustandsgesteuerte verwenden, wenn die doch sowieso ungenauer sind?
Und dieser genau definierte Übernahmezeitpunkt von dem die Rede war - der ist doch dann etwas versetzt gegenüber des normalen D-Flipflops? Oder wie kann ich mir 'genau definiert' hierbei vorstellen?
Nein, das Kriterieum ist nicht "genauer".
Sondern funktional.
ein zustandsgesteuertes ist genau so "genau"!
Aber es ändert dann eben seinen Zustand wieder, wenn der D-Eingang ändert und der Takt noch auf 1 steht.
Das kommt auf den Zweck an. Will ich eine State Machine mit D-Flip Flops als Zustandsspeicher, dann soll die Übernahme tunlichst bei allen Bits gleichzeitig sein, daher ist flankengesteuert besser. Will ich einen digitalen Eingang auf einen Bus schalten, soll der ggfs. Änderungen direkt durchgeben, solange das Enable-Signal an C auf 1 ist, dann zustandsgesteuert.
Konntest du das Beispiel lösen, oder möchtest du die Lösung sehen?