선수과목 : 순차회로개론

플립플롭(Flip Flop)은 전자 장치, 더 정확하게 말하면 1비트의 데이터를 저장할 수 있는 일종의 메모리 구성 요소입니다. 플립플롭에는 SET과 RESET이라는 두 가지 상태가 있습니다. 이러한 상태는 이진수 값 0과 1로 표시됩니다. 플립플롭은 반대 상태로 전환하는 신호를 수신할 때까지 현재 상태를 유지합니다. 클록 또는 펄스 신호는 플립플롭을 트리거하여 상태를 변경할 수 있습니다.

D 플립플롭

D 플립플롭은 단일 비트의 데이터를 저장하는 데 사용되는 지연 플립플롭 또는 데이터 플립플롭으로 알려진 전자 장치입니다. D 플립플롭은 동기식 또는 비동기식입니다. D 플립플롭의 동기 버전에는 단일 클록이 필요하지만 비동기식 버전에는 필요하지 않습니다. D 플립플롭에는 플립플롭을 제어하는 ​​데이터 및 클록 입력이라는 두 개의 입력이 있습니다. 클록 입력이 하이이면 데이터가 플립플롭의 출력으로 전송되고, 클록 입력이 로우이면 플립플롭의 출력은 이전 상태로 유지됩니다.

D 플립플롭의 작동

D 플립플롭은 단일 입력 D와 두 개의 출력(Q 및 Q')으로 구성됩니다. D 플립플롭의 기본 작동은 다음과 같습니다.

• 클록 신호가 로우이면 플립플롭은 현재 상태를 유지하고 D 입력을 무시합니다.
• 클록 신호가 높을 때 플립플롭은 D 입력을 샘플링하고 저장합니다.
• 이전에 D 입력에 공급된 값은 플립플롭의 Q 출력에 반영됩니다.
  • D = 0이면 Q는 0이 됩니다.
  • D = 1이면 Q는 1이 됩니다.
• 플립플롭의 Q' 출력은 Q 출력으로 보완됩니다.
  • Q = 0이면 Q'는 1이 됩니다.
  • Q = 1이면 Q'는 0이 됩니다.

D 플립플롭의 진리표

D 플립플롭의 특성표

D 플립플롭의 특성표는 입력과 현재 상태의 각 조합에 대한 플립플롭의 동작을 표시합니다. D 플립플롭의 특성표는 다음과 같습니다.

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D 플립플롭의 특성표

• D는 입력, Q는 현재 상태, Qn + 1은 다음 상태 출력입니다.
• 플립플롭의 현재 상태에 관계없이 D가 0일 때 Qn+1은 항상 0이 됩니다.
• 플립플롭의 입력이 1이면 플립플롭의 다음 상태는 현재 플립플롭의 상태에 관계없이 항상 1이 됩니다.

D 플립플롭의 특성 방정식

D 플립플롭의 특성 방정식은 플립플롭의 입력과 출력 사이의 관계를 설명하는 부울 표현식으로 구성됩니다. D 플립플롭의 특성식은 다음과 같다.

D 플립플롭의 특성 방정식

• Qn+1은 다음 클록 사이클의 플립플롭 출력을 나타냅니다.
• Dn은 현재 클럭 사이클에서 플립플롭의 입력이고, n은 현재 클럭 사이클을 나타냅니다.
• D 플립플롭 상태의 특성 방정식 다음 클럭 사이클에서 플립플롭의 출력은 현재 클럭 사이클의 입력과 동일할 것입니다. .

D 플립플롭 여기 테이블

여기서, Qn은 플립플롭의 현재 상태를 나타내고, Dn은 플립플롭의 현재 입력을 나타낸다. 여기서 Qn+1은 플립플롭의 다음 상태를 나타냅니다.

• Qn이 0이고 Dn도 0이면 Qn+1은 0이 됩니다. 이 상황은 홀드 상태의 조건을 설명합니다.
• Qn이 0이고 Dn이 1이면 Qn+1은 1이 됩니다. 이 상황은 재설정 상태의 조건을 설명합니다.
• Qn이 1이고 Dn이 0이면 Qn+1은 0이 됩니다. 이 상황은 홀드 상태의 조건을 설명합니다.
• Qn이 1이고 Dn도 1이면 Qn+1은 1이 됩니다. 이 상황은 재설정 상태의 조건을 설명합니다.

D 플립플롭의 장점

• D 플립플롭은 디자인이 매우 간단합니다.
• D 플립플롭의 계산 속도는 다른 플립플롭에 비해 매우 빠릅니다.
• D 플립플롭은 설계하는 데 구성 요소가 거의 필요하지 않으므로 이해하기 쉽습니다.

D 플립플롭의 단점

• D 플립플롭은 결함이 발생하기 쉽습니다. 입력이 빠르게 변하면 플립플롭 출력에 결함이 발생할 수 있습니다. 디지털 회로 결함은 식별하고 수정하기 어렵습니다.

D 플립플롭의 종류

• D 래치.
• EdgeTriggered D 플립플롭.

D 플립플롭 적용

D 플립플롭은 디지털 시스템에서 수많은 응용 분야를 갖고 있으며 다음과 같이 설명됩니다.

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• 메모리: D 플립플롭은 데이터를 보관하기 위한 메모리 회로를 만드는 데 사용됩니다.
• 레지스터: D 플립플롭은 디지털 시스템에서 데이터를 저장할 수 있는 레지스터를 만드는 데 사용됩니다. D 플립플롭을 사용함으로써 설계자는 요구 사항에 따라 모든 크기의 레지스터를 구축할 수 있습니다.
• 카운터: D 플립플롭은 디지털 시스템에서 발생한 이벤트 수를 계산하는 카운터를 생성하는 데 사용됩니다.
• 동기식 시스템: D 플립플롭은 동기식 시스템을 개발하는 데 사용됩니다.

결론

이 기사에서는 D 플립플롭의 작동 원리와 함께 D 플립플롭의 기본에 대해 논의했습니다. 또한 D 플립플롭의 특성표에 대해 논의하였고, 이를 분석하여 D 플립플롭의 특성식과 가진표를 도출하였다. 이 기사에서는 D 플립플롭의 최근 적용과 함께 D 플립플롭의 몇 가지 장점과 단점을 설명합니다.