หน่วยที่ 13 การซิงโครไนซ์และฟลิปฟลอปแบบต่าง ๆ

เอกสารประกอบการเรยี น วชิ า วงจรพัลส์และสวิตชิง รหสั วชิ า 2105-2006 หน่วยการเรยี นท่ี 13การซิงโครไนซ์ และฟลิปฟลอปแบบต่าง ๆ จดั ทาโดย ครปู ราณทพิ ย์ ชนวรี จ์ ารุณฐัสาขาวชิ าอเิ ลก็ ทรอนกิ ส์ วิทยาลยั เทคนคิ จันทบุรีสานักงานคณะกรรมการการอาชวี ศกึ ษา กระทรวงศกึ ษาธิการ

การซิงโครไนซ์ และฟลิปฟลอปแบบตา่ ง ๆแนวคิด การซิงโครไนซ์ คือ การทางานหรือหยุดทางานที่พร้อมเพรียงกัน ทาให้การควบคุมการทางานทาได้ง่ายข้ึน โดยใชส้ ญั ญาณพัลส์ ในการออกแบบระบบดจิ ิตอลการซิงโครไนซ์ทาให้แน่ใจว่าการทางานที่เกิดขึ้นเป็นไปตามลาดับที่ถูกต้อง ส่วนฟลิปฟลอปเป็นวงจรทางอิเล็กทรอนิกส์ที่วงจรมีสถานะคงที่ในการทางาน 2 สภาวะ หรือจัดเป็นวงจรไบสเตเบิลมัลติไวเบรเตอร์ หลักการทางานของวงจรคือ จะมีเอาต์พุตคงท่ี 2 สภาวะ สาหรับเอาต์พุตท้ังสองจะต้องตรงข้ามกันเสมอในกรณีใด ๆ ก็ตามหาก เอาต์พุตไม่ตรงข้ามกันจะถือว่าไม่ถูกต้องและจะไม่ยอมให้เกิดข้ึน การคงสภาวะของเอาต์พุต สภาวะใดสภาวะหน่ึงจะไม่จากัดเวลา จะมีการเปลี่ยนสภาวะของเอาต์พุตก็ต่อเม่ือ มีการกระตุ้นจากอินพุตพัลส์เพ่ือให้เปลี่ยนสภาวะไป ฟลิปฟลอปใช้กันอย่างกว้างขวางในอุปกรณ์ดจิ ติ อล ชิน้ ส่วนความจา ในคอมพิวเตอร์ รีจสิ เตอร์ วงจรนบั และวงจรรับส่งข้อมูล ฟลิป-ฟลอปภายในมักจะสร้างมาจากวงจรลอจกิ เกตพน้ื ฐาน โดยท่ีฟลปิ ฟลอปแตล่ ะชนิด จะให้เอาต์พุตมีสภาวะ 2 สภาวะ เหมือนกันหมด แต่จะแตกต่างกันตรงท่ีความต้องการสภาวะทางอินพุต เพ่ือให้เอาตพ์ ตุ เปลีย่ นสภาวะไปสาระการเรียนรู้ 1. การซิงโครไนซ์ 2. วงจรฟลปิ ฟลอปเบื้องต้น 3. RS ฟลิปฟลอป 4. D ฟลิปฟลอป 5. T ฟลปิ ฟลอป 6. JK ฟลปิ ฟลอป

จดุ ประสงคก์ ารเรียนรู้ จุดประสงค์ทว่ั ไป 1. เพื่อใหม้ คี วามรู้ และเข้าใจเกี่ยวกับการซงิ โครไนซแ์ ละฟลิปฟลอปแบบต่างๆ 2. เพอื่ ให้มกี ิจนสิ ยั ในการพัฒนาคุณธรรม จรยิ ธรรม จุดประสงค์เชิงพฤตกิ รรม 1. บอกความหมายของการซงิ โครไนซไ์ ด้ 2. อธบิ ายการทางานของวงจรฟลิปฟลอปที่ใชท้ รานซสิ เตอร์ได้ 3. อธิบายคุณสมบัติของ RS ฟลปิ ฟลอปได้ 4. อธิบายคณุ สมบัติของ D ฟลปิ ฟลอปได้ 5. อธบิ ายคณุ สมบตั ขิ อง T ฟลปิ ฟลอปได้ 6. อธิบายคณุ สมบัติของ JK ฟลปิ ฟลอปได้ 7. มกี ารพัฒนาคณุ ธรรม จริยธรรม และคณุ ลกั ษณะอันพงึ ประสงค์ท่ผี สู้ อนสามารถสังเกตเห็นได้ในด้านมนุษยสัมพันธ์ มีวินัยใช้วัสดุอุปกรณ์ ความรับผิดชอบ ตรงต่อเวลาละเอียดรอบคอบ มีความกระตือรอื รน้ ในการทางาน เชื่อมัน่ ในตนเอง ซ่อื สตั ย์สจุ รติ สนใจใฝร่ ู้ รกั สามคั คี

1.การซงิ โครไนซ์ การซิงโครไนซ์ (Synchronize) หมายถึง การทางานให้ได้จังหวะกันน่ันคือการทางานหรือหยุดการทางานทพี่ รอ้ มเพรยี งกัน ทาให้การควบคุมการทางานทาได้ง่าย โดยใช้สัญญาณพัลส์ หรือสัญญาณนาฬิกา (CK) 2 สัญญาณมาผสมเข้าด้วยกันนั่นคือ สัญญาณพัลส์ความถ่ีต่ากับสัญญาณพลั ส์ความถี่สงู เพื่อใช้ในการสร้างสญั ญาณควบคมุ วงจรอืน่ ๆ การซิงโครไนซ์ทาให้เกิดการควบคุม โดยรับรองการเรียงลาดับของเหตุการณ์บนทางเดินสัญญาณ ด้วยสัญญาณของการซิงโครไนซ์ ซ่ึงอาจเกิดการเปล่ียนแปลงที่เวลาใด ๆ ได้ ทาให้เกิดการทางานทีพ่ ร้อมเพรียงกันด้วยการควบคมุ ของสญั ญาณนาฬิกา วงจรซิงโครไนซ์ทน่ี ิยมใชก้ ันมาก คือ วงจรแอนด์เกต และ Sampling Gate ตัวอย่างการใช้วงจรแอนดเ์ กต ซงิ โครไนซ์กบั วงจรอะสเตเบลิ แสดงดงั รูปท่ี 13.1PULSE A AND + YE + EB 0 12 3 0 12ASTABLE รูปที่ 13.1 การใชว้ งจรแอนเกตเพ่ือการซิงโครไนซส์ ญั ญาณ จากรปู ที่ 13.1 แสดงการใชว้ งจรแอนด์เกต เพื่อการซิงโครไนซ์สัญญาณ สาหรับแอนด์เกตน้ัน สัญญาณเอาต์พุตจะเป็น “1” ได้ ต้องป้อนสัญญาณอินพุตทั้งสองให้มีค่าเป็น “1” ทั้งคู่ ดังน้ันช่วงเวลา t1 ถงึ t2 จึงไมม่ สี ัญญาณพัลส์ความถ่ีสูงออกมา เพราะว่า อินพุต B สัญญาณท่ีป้อนเข้ามามคี ่าเป็น 0 โวลต์ แอนด์เกตจะไม่เปิดสัญญาณเอาต์พุตท่ีได้ จึงเป็นลักษณะการซิงโครไนซ์ระหว่างสญั ญาณทั้ง 2 ที่อินพตุ2.ฟลิปฟลอปเบอ้ื งต้น ฟลิปฟลอป (Flip Flop) เป็นมัลติไวเบรเตอร์ชนิดไบสเตเบิลมัลติไวเบรเตอร์ โดยมีเอาต์พุตคงที่ 2 สภาวะ สาหรับเอาต์พุตทั้งสองจะต้องตรงข้ามกันเสมอ ในกรณีใด ๆ ก็ตามหากเอาต์พุตไม่ตรงข้ามกัน จะถือว่าไม่ถูกต้องและจะไม่ยอมให้เกิดข้ึน การคงสภาวะของเอาต์พุตสภาวะใดสภาวะหนึ่งจะไม่จากัดเวลา จะมีการเปล่ียนสภาวะของเอาต์พุตก็ต่อเม่ือ มีการทริกจาก

อนิ พุตพัลส์เพ่ือให้เปล่ียนสภาวะไป ฟลิปฟลอปใช้กันอย่างกว้างขวางในอุปกรณ์ ดิจิตอล ชิ้นส่วนความจาในคอมพิวเตอร์ รีจิสเตอร์ วงจรนับ และวงจรรับส่งข้อมูล ฟลิปฟลอปภายในมักจะสร้างมาจากวงจรลอจิกเกตพื้นฐาน โดยที่ฟลิปฟลอปแต่ละชนิด ให้เอาต์พุตมีสภาวะ 2 สภาวะเหมือนกันหมด แต่จะแตกต่างกันตรงท่ีความต้องการสภาวะทางอินพุต เพื่อให้เอาต์พุตเปลี่ยนสภาวะไป ฟลิปฟลอปจะมีการทางานอยู่ในรูปของลอจิก “1” และลอจิก “0” วงจรท่ีทางานจะเป็นลอจิก “0” วงจรท่ีไม่ทางานจะเป็นลอจิก “1” เอาต์พุตท่ีถูกส่งออก 2 ค่าเป็น 2 สถานะ คือ Q และQ ซ่ึงเอาต์พุตท้ังสองน้ีจะมีคุณสมบัติตรงข้ามกันเสมอ วงจรฟลิปฟลอปเบ้ืองต้น แสดงดังรูปท่ี13.2 +VCC RL RL R R2 R2 Q Q R1 R1S Q3 Q4 Q1 Q2 รูปที่ 13.2 วงจรฟลปิ ฟลอปเบ้ืองตน้ ที่มา: พันธ์ศักด์ิ พฒุ ิมานิตพงศ์. วงจรพัลส์และดจิ ิตอล. (หน้าท่ี 153) จากรูป 13.2 แสดงวงจรฟลิปฟลอปเบื้องต้น ซ่ึงเป็นวงจรฟลิปฟลอปแบบ RS วงจรประกอบด้วยตัว Q2 และตัว Q3 ต่อร่วมกับตัว R2 และตัว RL ซึ่งจะเป็นวงจรไบสเตเบิลมัลติไวเบร-เตอร์ และมีตัว Q1 และตัว Q4 ต่อร่วมกับตัว R1 ท้ัง 2 ด้านเป็นขาอินพุต R และขาอินพุต S เพื่อทาหนา้ ทีเ่ ปน็ สวติ ชค์ วบคุมสภาวะสญั ญาณสง่ ออกเอาต์พตุ Q และ Q3.RS ฟลปิ ฟลอป RS ฟลิปฟลอป (RS Flip Flop) เป็นฟลิปฟลอปแบบแรกท่ีถูกสร้างขึ้นมาใช้ในการเก็บข้อมูลในรูปของดิจิตอลขนาด 1 บิต โดยมีอินพุตควบคุม 2 อินพุต คือ R หรือ Reset และ S หรือSet บางครั้งฟลิปฟลอปชนิดน้ีก็จะถูกเรียกว่า Set/Reset ฟลิปฟลอป ส่วนเอาต์พุตมี 2 เอาต์พุตคือ

Q และ Q ซ่ึงจะให้ผลลอจิกเป็นตรงกันข้ามกันเสมอ โดยที่ RS ฟลิปฟลอป สามารถสร้างได้จากลอจิกเกตหลายชนิด เชน่ นอร์เกต แนนด์เกต และอยู่ในรูปแบบของไอซีสาเร็จรูป โดยฟลิปฟลอปจะมีทั้งชนิดทีม่ สี ญั ญาณนาฬกิ ามาควบคมุ และไมม่ ีสญั ญาณนาฬกิ ามาควบคุม 3.1 RS ฟลปิ ฟลอปแบบไม่มสี ญั ญาณนาฬกิ ามาควบคมุ ทีส่ ร้างจากนอรเ์ กตR QR R QQ Q S SQ QS ข. สัญลักษณ์ ก. RS ฟลปิ ฟลอปทามาจากนอร์เกต อินพุต เอาต์พตุ สภาวะ RS QQ ของเอาตพ์ ตุ 00 QQ ไมเ่ ปลี่ยนแปลง 0110 เซต 1001 รเี ซต 1 1 - - กาหนดไม่ได้ ค. ตารางความจรงิ ของ RS ฟลิปปลอปทที่ าจากนอรเ์ กต รปู ที่ 13.3 RS ฟลปิ ฟลอปสรา้ งจากนอรเ์ กตที่ไม่มีสัญญาณนาฬกิ าควบคุม ทีม่ า: ธวชั ชยั เล่อื นฉวี. ดิจิตอลเทคนิค. (หนา้ ที่ 160) จากรูปที่ 13.3 แสดงวงจร RS ฟลิปฟลอปสร้างจากนอร์เกตท่ีไม่มีสัญญาณนาฬิกาควบคุม วงจร RS ฟลิปฟลอปบางคร้ังจะถูกเรียกว่า แลตช์ (Latch) หรือวงจรคงสถานะ จากตารางความจริง ในสภาวะท่ีอินพุต R และอินพุต S เป็น “0” ท้ังคู่ เอาต์พุต Q และ Q ไม่เปลี่ยนแปลงสถานะยงั มีสถานะคงเดมิ และในสภาวะท่ีอนิ พุต R เป็น “0” อินพุต S เป็น“1” ถ้าที่อินพุตเป็น “1” เม่ือผ่านนอร์เกตB จะได้เอาต์พุต Q เป็น “0” ป้อนไปเป็นอินพุตให้นอร์เกต A ที่อินพุต R เป็น “0” เหมือนกัน จะไดเ้ อาต์พตุ Q เปน็ “1”

ในสภาวะท่ีให้อินพุต R เป็น “1” อินพุต S เป็น “0” ถ้าท่ีอินพุต R เป็น “1” เม่ือผ่านนอร์-เกต A จะได้เอาต์พุต Q เป็นลอจิก “0” ป้อนไปเป็นอินพุตให้นอร์เกต B ท่ีอินพุต S เป็น “0”เหมือนกัน จะได้เอาต์พุต Q เปน็ ลอจิก “1” และในสภาวะที่ให้อินพตุ R และอินพตุ S เปน็ “1” ทั้งคู่ วงจรจะไม่ทางาน สภาวะเอาต์พุตกาหนดไม่ได้ เขียนเป็นไดอะแกรมตามเวลาได้ ดงั รปู ท่ี 13.4 VCC 1 R0 S 1 0 Q 1 0 1 t Q0 t0 t1 t2 t3 t4รูปที่ 13.4 ไดอะแกรมเวลา RS ฟลปิ ฟลอปสร้างจากนอร์เกตท่ีไม่มีสญั ญาณนาฬกิ าควบคุม 3.2 RS ฟลปิ ฟลอปแบบมีสัญญาณนาฬกิ า ในการนาฟลปิ ฟลอปไปใช้งานนั้น จาเป็นต้องใช้สัญญาณนาฬิกาในการควบคุมฟลิป-ฟลอป เพราะในวงจรหรือในระบบคอมพิวเตอร์นั้น มีการใช้ฟลิปฟลอปจานวนมากเป็นส่วนประกอบเพ่ือให้การควบคุมถูกต้อง จึงมีการส่งสัญญาณนาฬิกาเพื่อควบคุมตัวฟลิปฟลอปเป็นตัวป้องกัน ฟลิปฟลอป ไม่ให้เปล่ียนสภาวะก่อนท่ีจะต้องการสัญญาณเอาต์พุต แสดงดังรูปที่13.5 R Aสัญญาณนาฬกิ า QR R QQ สัญญาณนาฬกิ า SS Q Q B QSก. RS ฟลปิ ฟลอปที่มีสญั ญาณนาฬิกาควบคุม ข. สญั ลักษณ์

สัญญาณ อินพุต เอาตพ์ ตุ สภาวะนาฬกิ า (CK) RS QQ ของเอาต์พตุ XX QQ 0 00 QQ ไมเ่ ปลี่ยนแปลง 1 01 10 ไม่เปล่ียนแปลง 1 10 01 1 11 -- เซต 1 รเี ซต ไมใ่ ชง้ านค.ตารางความจริงของ RS ฟลปิ ฟลอปท่ีมีสัญญาณนาฬิกาควบคุมรูปท่ี 13.5 RS ฟลปิ ฟลอปทม่ี ีสัญญาณนาฬิกาควบคมุท่มี า: ธวัชชยั เลอ่ื นฉวี. ดจิ ิตอลเทคนิค. (หนา้ ที่ 164) จากรปู ท่ี 13.5 แสดง RS ฟลิปฟลอปทีม่ สี ัญญาณนาฬิกาโดยเพ่ิมแนนด์เกตเข้าไปอีก 2 เกตแนนด์เกต A และ B เป็นแนนด์เกตรับสัญญาณลอจิกอินพุต S และ R พร้อมกับรับสัญญาณนาฬิกาเพื่อส่งต่อเอาต์พุตไปยังตัวออร์เกต C และ D จากตารางความจริงในสภาวะท่ีไม่มีสัญญาณนาฬิกาCK ป้อนเข้ามาควบคุม ไม่ว่าอินพุต S เป็น “0” อินพุต R เป็น “0” หรืออินพุต S เป็น “1” อินพุตR เป็น “0” หรืออินพุต S เป็น “0” อินพุต R เป็น “1” ที่เอาต์พุต Q และเอาต์พุต Q จะไม่มีการเปลีย่ นแปลงสถานะใด ๆ เลย แต่ถ้ามีสัญญาณนาฬกิ าปอ้ นเข้ามาควบคุมให้อินพุต CK จะมีสภาวะต่าง ๆ ดังนี้ ถ้าอินพุตR เปน็ “0” อินพตุ S เปน็ “0” ท่เี อาตพ์ ตุ Q จะไม่เกิดการเปลี่ยนแปลง ถ้าอินพุต R เป็น “0” อินพุตS เปน็ “1” ที่เอาต์พุต Q แสดงคา่ เปน็ “1” สว่ นเอาตพ์ ุต Q แสดงค่าเปน็ “0” ถ้าอินพุต R เป็น “1” อินพุต S เป็น “0” ท่ีเอาต์พุต Q แสดงค่าเป็น “0” และท่ีเอาต์พุต Qเปลี่ยนสถานะเป็น “1” และในสภาวะท่ีให้อินพุต R และอินพุต S เป็น “1” ท้ังคู่ ในสภาวะนี้จะไม่ใช้งาน เขียนเป็นไดอะแกรมตามเวลาได้ ดังรปู ท่ี 13.6

VCC 1 t1 t2 tCK 0 1 S 0 1 R 0 1 Q 0 t0รูปที่ 13.6 ไดอะแกรมเวลา RS ฟลิปฟลอปท่มี สี ัญญาณนาฬกิ าควบคุมทมี่ า: พนั ธ์ศักด์ิ พุฒมิ านติ พงศ.์ วงจรพัลสแ์ ละดิจิตอล. (หน้าที่ 157)4.D ฟลิปฟลอป D ฟลิปฟลอป (D Flip Flop) ถูกสร้างขึ้นมาเพ่ือเก็บข้อมูลขนาด 1 บิต มีอินพุตควบคุมอนิ พุตเดียวก็ คอื ขา D การเกบ็ สภาวะขอ้ มูลที่ป้อนเข้ามาจะเก็บรักษาไว้จนข้อมูลถูกเปล่ียนสภาวะไป โดยการกระตุ้นจากขา D และสัญญาณนาฬิกา จนบางครั้งเรียกฟลิปฟลอปชนิดนี้ว่าฟลิปฟลอปข้อมูล (Data Flip Flop) แสดงดังรูปท่ี 13.7DD Q Q DQQ 001 Q Q 110 ก. สญั ลักษณ์ ข. ตารางความจรงิรูปท่ี 13.7 สัญลักษณ์และตารางความจริงของ D ฟลปิ ฟลอป จากรูปที่ 13.7 แสดงสัญลักษณ์ และตารางความจริง ของ D ฟลิปฟลอป อินพุตจะมีเพียงขวั้ เดียว เอาต์พุตจะมีออกท้ังเอาต์พุต Q และ Q เอาต์พุต Q จะมีสภาวะลอจิกเช่นเดียวกับอินพุต Dคืออินพุต D เป็นลอจิก “0” เอาต์พุต Q เป็นลอจิก “0” และ อินพุต D เป็นลอจิก “1” เอาต์พุต Qเป็นลอจิก “1” โดยท่ัวไป D ฟลิปฟลอปที่ใช้งานมักจะถูกควบคุมด้วยสัญญาณนาฬิกา (CK)เพอ่ื ให้สามารถควบคุมการทางานของ D ฟลิปฟลอปได้ตามต้องการ D ฟลิปฟลอปแบบมีสัญญาณนาฬกิ าควบคุมการทางาน แสดงดังรปู ที่ 13.8

DD QQ DD QQสัญญาณนาฬกิ า สัญญาณนาฬกิ า QQ QQก. สัญญาณนาฬกิ าขอบขาขน้ึ ข. สัญญาณนาฬกิ าขอบขาลง สญั ญาณ อินพตุ เอาตพ์ ตุ นาฬิกา (CK) D QQ X NC NC 0 0 01 หรอื 1 10 หรอื ค. ตารางความจรงิ ของ D ฟลปิ ฟลอปรปู ท่ี 13.8 วงจร D ฟลปิ ฟลอปแบบมสี ัญญาณนาฬกิ าควบคมุ และตารางความจริง จากรูปที่ 13.8 แสดงสัญลักษณ์ และตารางความจริงของ D ฟลิปฟลอปแบบมีสัญญาณนาฬิกาควบคุมการทางาน ถ้าสัญญาณนาฬิกา CK เป็น “0” ไม่ว่าอินพุต D เป็น “0” หรือ D เป็น“1” ก็ตาม จะไม่มีการเปลี่ยนแปลงใด ๆ ที่เอาต์พุตทั้งสิ้น สถานะคงเดิม อินพุต D แสดงด้วยเคร่ืองหมาย X หมายถึงว่าไม่ต้องสนใจว่า D จะเป็น “1” หรือ “0” ส่วนเอาต์พุต Q และ Q แสดงด้วยเคร่ืองหมาย NC ซึ่งเหมายถึงไม่มกี ารเปลย่ี นแปลง เม่ือสัญญาณนาฬิกา CK เป็นลอจิก “1” อินพุต D สามารถส่งผ่านออกเอาต์พุต Q และ Qได้ คือ CK เป็นลอจิก “1”, D เป็นลอจิก “0”, Q เป็นลอจิก “0”, Q เป็นลอจิก “1” และ CK เป็นลอจิก “1”, D เป็นลอจิก “1”, Q เป็นลอจิก “1”, Q เป็นลอจิก “0” สรุปการทางานได้ดังน้ี เอาต์พุตQ จะมีค่าเท่ากับอินพุต D เม่ือมีสัญญาณนาฬิกา CK ป้อนเข้ามาควบคุม แสดงการทางานของ Dฟลิปฟลอปได้ตามตารางความจริง ดังรูปที่ 13.8 ค. และเขียนเป็นไดอะแกรมตามเวลาสัญญาณนาฬิกาขอบขาข้ึนและนาฬิกาขอบขาข้นึ ขอบขาลงไดด้ งั รปู ท่ี 13.9

สญั ญาณนาฬิกา D Q ก. ไดอะแกรมเวลาสญั ญาณนาฬิกาที่ขอบขาข้ึน สญั ญาณนาฬิกา D Q ก. ไดอะแกรมเวลาสญั ญาณนาฬิกาท่ีขอบขาลง รปู ที่ 13.9 ไดอะแกรมตามเวลาของ D ฟลิปฟลอป5.T ฟลปิ ฟลอป T ฟลปิ ฟลอป (T Flip Flop) เปน็ ฟลิปฟลอปทมี่ อี นิ พุตเดียวและจะเปลี่ยนสภาวะทกุ คร้ังท่ีมีสัญญาณนาฬิกาเข้ามาท่ีอินพุต T หรือบางคร้ังเราเรียกว่า ทอกเกิลฟลิปฟลอป จากคุณสมบัติของT ฟลิปฟลอปกจ็ ะทาหน้าที่เหมือนตัวหารความถีไ่ ด้ดว้ ย สัญลกั ษณแ์ ละตารางความจริงแสดงดังรูปที่ 13.10 Q Q Q Q Qสัญญาณนาฬกิ า สญั ญาณนาฬกิ า T T Q QQก. สญั ญาณนาฬกิ าขอบขาขึน้ ข. สัญญาณนาฬกิ าขอบขาขาลง สญั ญาณ เอาต์พุต นาฬกิ า (CK) Q หรอื Q ค. ตารางความจริงของ T ฟลิปฟลอปรปู ท่ี 13.10 สญั ลักษณ์ และตารางความจริงของ T ฟลปิ ฟลอป ทีม่ า: ธวัชชัย เล่อื นฉว.ี ดิจติ อลเทคนคิ . (หนา้ ท่ี 166)

จากรูปท่ี 13.10 แสดงสัญลักษณ์ และตารางความจริงของ T ฟลิปฟลอป จะเห็นได้ว่าสญั ญาณนาฬิกาที่เข้ามาควบคุมจะมีท้ังขอบขาข้ึนและขอบขาลง จากตารางความจริงแสดงให้เห็นว่าสัญญาณนาฬิกาที่ป้อนให้อินพุต T มีผลต่อสถานะท่ีออกเอาต์พุต Q และ Q สัญญาณนาฬิกาท่ีปอ้ นแต่ละคร้งั มีผลต่อการเปลี่ยนแปลงท่ีเอาต์พุต Q และ Q เป็นตรงกันข้ามเสมอ ความกว้างของพัลส์ทางเอาต์พุตจะกว้างกว่าพัลส์ทางอินพุตเป็นเท่าตัว เขียนเป็นไดอะแกรมตามเวลาสัญญาณนาฬิกาขอบขาข้ึน และนาฬิกาขอบขาขึ้นขอบขาลงไดด้ งั รปู ที่ 13.11 สญั ญาณนาฬิกา Q ก. ไดอะแกรมเวลาสญั ญาณนาฬิกาที่ขอบขาข้ึน สญั ญาณนาฬิกา Q ก. ไดอะแกรมเวลาสญั ญาณนาฬิกาที่ขอบขาลง รูปท่ี 13.11 ไดอะแกรมเวลาของ T ฟลิปฟลอป6.JK ฟลปิ ฟลอป JK ฟลิปฟลอป (JK Flip Flop) สร้างข้ึนมาเพื่อแก้ปัญหา RS ฟลิปฟลอปที่มีข้อเสียในกรณีที่ป้อนสัญญาณอินพุตเข้า R = 1, S = 1 แล้วทาให้เอาต์พุตของ RS ฟลิปฟลอป กาหนดไม่ได้หรือไม่ใชง้ านน้ัน สัญลกั ษณแ์ ละตารางความจริง แสดงดงั รปู ท่ี 13.12 JJ QQ JJ QQสัญญาณนาฬิกา สญั ญาณนาฬกิ าKK QQ KK QQก. สญั ลกั ษณ์ทมี่ สี ญั ญาณนาฬกิ าขอบขาขึ้น ข. สัญลกั ษณ์ทมี่ ีสญั ญาณนาฬกิ าขอบขาลง

สญั ญาณ อินพตุ เอาตพ์ ตุ สภาวะนาฬิกา (CK) RS QQ ของเอาตพ์ ตุ XX QQ 0 00 QQ ไม่เปลี่ยนแปลง หรือ 10 10 ไมเ่ ปลี่ยนแปลง หรอื เซตหรือ 0 1 0 1 รเี ซตหรอื 1 1 QQ ตรงข้ามกัน ค. ตารางความจรงิ ของ JK ฟลิปฟลอปรปู ท่ี 13.12 สัญลกั ษณข์ องและตารางความจรงิ ของ JK ฟลิปฟลอป ทมี่ า: มงคล ทองสงคราม. ทฤษฏีดิจิตอล. (หน้าท่ี 157) จากรูปท่ี 13.12 แสดงสัญลักษณ์ และตารางความจริงของ JK ฟลิปฟลอป จากตารางความจริงในสภาวะที่อินพุต J เป็น “0” อินพุต K เป็น “0” คือเป็น “0” ทั้งคู่ เอาต์พุตจะไม่มีการเปลย่ี นแปลงสถานะ คืออยู่สถานะเดิม ถ้าอินพุต J เป็น “1”, K เป็น “0” ทางเอาต์พุต Q เป็น “1” มีเอาต์พุตหรือเซ็ต หรือถ้าอินพุต J เป็น “0”, K เป็นลอจิก “1” ทางเอาต์พุต Q เป็นลอจิก “0” ไม่มีเอาต์พุตหรือรีเซ็ต และถ้า อินพุต J เป็น “1”, K เป็น “1” ทางเอาต์พุต Q มีสถานะเป็นตรงกันข้ามจากตารางความจริงของ JK ฟลิปฟลอป สรุปได้ว่า การทางานใน 3 สถานะแรกทางานเหมือนกับRS ฟลปิ ฟลอป ส่วนสถานะสุดท้ายที่ J เปน็ “1”, K เปน็ “1” ทางานเหมือนกบั T ฟลิปฟลอป

สรปุ การซิงโครไนซ์ (Synchronize) หมายถึง การทางานให้ได้จังหวะกันน่ันคือการทางานหรือหยุดการทางานทพ่ี รอ้ มเพรียงกัน ทาให้การควบคุมการทางานทาได้ง่าย โดยใช้สัญญาณพัลส์ หรือสัญญาณนาฬิกา (CK) 2 สัญญาณมาผสมเข้าด้วยกัน การซิงโครไนซ์เป็นวิธีการท่ีทาให้เกิดการกาหนดคา่ การบังคบั หรอื การเรียงลาดับของเหตกุ ารณบ์ นสัญญาณข้อมลู ข่าวสาร ฟลิปฟลอปเป็นมัลติไวเบรเตอร์ชนิดไบสเตเบิลมัลติไวเบรเตอร์ ซึ่งเป็นอุปกรณ์ท่ีภายในสร้างข้ึนมาจากวงจรลอจิกเกตพื้นฐาน และมีบทบาทต่อวงจรท่ีใช้ในการนับเลขดิจิตอล รีจิสเตอร์ชนิ้ ส่วนหนว่ ยความจาในคอมพิวเตอรแ์ ละวงจรรับส่งข้อมูลเป็นอย่างมาก โดยคุณสมบัติของฟลิป-ฟลอป จะมีเอาต์พุตคงที่อยู่ 2 สภาวะและเอาต์พุตคงที่ 2 สภาวะ จะต้องตรงกันข้ามกันและจะไม่ยอมให้เอาต์พุตท้ังสองอยู่ในสภาวะเดียวกัน การเปลี่ยนแปลงเอาต์พุตน้ีจะต้องมีอินพุตพัลส์มากระตุ้นให้มีการเปลี่ยนสภาวะไป การท่ีเอาต์พุตมีสภาวะคงตัว 2 สภาวะ และคงอยู่ในสภาวะใดสภาวะหน่ึงโดยไม่จากดั เวลา จนกวา่ จะมสี ัญญาณอนิ พตุ พลั ส์มากระตุ้นให้เปล่ียนสภาวะไป โดยที่ฟลปิ ฟลอป ผลติ มามีหลายชนดิ เช่น RS ฟลิปฟลอป, D ฟลิปฟลอป, T ฟลิปฟลอป , JK ฟลิปฟลอปซง่ึ ฟลิปฟลอป แต่ละชนิดก็จะมีคุณสมบตั ิทแ่ี ตกต่างกนั ไป การซิงโครไนซ์ใช้สาหรับวงจรนับ ท่ีแบ่งตามสัญญาณการควบคุมได้ 2 ชนิดคือ วงจรAsynchronous counter และวงจร Synchronous counter นาฟลิปฟลอปมาประยุกต์ใช้งานในวงจรนับ วงจรหน่วยความจา วงจรเล่ือนข้อมูลในระบบดจิ ิตอล