D-Flip-Flop (Doppelflanke)
D-Flip-Flop (Doppelflanke)
Beim D-Flip-Flop wird mithilfe des Dateneingangs und einem Takteingang, das Ausgangssignal bestimmt.
Bitte beachte, dass es sich hier um das Double-Edge-Triggered (DET) D-Flip-Flop handelt. Es unterscheidet sich vom D-FlipFlop (IC7474).
Aussehen des D-Flip-Flops
Das Design des DET D-Flip-Flops ähnelt dem des anderen D-Flip-Flops: Das gelbe D markiert den „Dateneingang“, der grüne Pfeil den „Takteingang“.
Der angedeutete Signalverlauf auf dem blauen Hintergrund des DET D-Flip-Flops signalisiert den Unterschied zum herkömmlichen D-Flip-Flop.
An den Seiten befinden sich zwei Eingänge und ein Ausgang. Den linken Eingang erkennt man an seinen orangenen Pins und dem Stichwort “IN” und den rechten Eingang an seinen grünen Pins und dem Stichwort “CLK”, was für “Clock” steht. Der CLK-Eingang ist der Takteingang. Der Ausgang wird von roten Pins und dem Wort “OUT” markiert.
Auch von unten lassen sich die Ein- und Ausgänge des DET D-Flip-Flops an den farblichen Pins erkennen. So zeigen die orangenen Pins den Dateneingang, die grünen Pins den Takteingang und die roten Pins den Ausgang an.
Funktionalität des D-Flip-Flops
Das Ausgangssignal wird durch den Dateneingang bestimmt und von einem Taktsignal am Takteingang sozusagen freigegeben. Von einem Taktsignal spricht man, wenn der Input am Takteingang von “low” auf “high” und wieder zurück auf “low” schaltet. Erfolgt also ein Taktsignal, wird der am Dateneingang anliegende Input an den Output weitergegeben.
Beachte dabei, dass der zum Anfang des Taktsignals (low -> high; steigende Flanke) anliegende Input zunächst eingelesen und erst zum Ende des Taktsignals (high -> low; fallende Flanke) weitergegeben wird. Darin liegt der wesentliche Unterschied zum D-Flip-Flop nach IC7474, welches lediglich mit der steigenden Flanke operiert.
1. Liegen zwei Low-Inputs an, so ist zunächst auch der Output Low.
2. Ein High-Input am Dateneingang allein beeinflusst den Output nicht.
3. Sobald der Takteingang ein High-Signal erfährt, wird der Input des Dateneingangs gelesen.
4. Ein Low-Input am Takteingang vollendet das Taktsignal und gibt das eingelesene Signal an den Output weiter – in diesem Fall ein High-Signal. Der Output ändert sich mit dem Taktsignal.
5. Der Dateneingang wird Low, der Output bleibt High.
6. Der Takteingang erfährt ein High-Signal, der Input des Dateneingangs wird gelesen.
7. Ein Low-Input am Takteingang vollendet das Taktsignal und gibt das eingelesene Low-Signal an den Output weiter. Auch hier: Der Output ändert sich mit dem Taktsignal.
8. Der Takteingang erfährt ein High-Signal, der Input des Dateneingangs wird gelesen. Der Output bleibt Low, bis ein vollständiges Taktsignal vorliegt, welches einen High-Input eingelesen hat.