Flip-flop... A menor memória do mundo

Existem alguns tipos diferentes de flip-flops, vou falar apenas sobre dois que são os mais utilizados em circuitos digitais, o tipo JK e o tipo D.

Primeiro é bom começar falando pra que serve esse tipo de circuito, vamos lá, esse circuito funciona como se fosse uma memória de 1 único bit, ou seja, você pode armazenar um sinal verdadeiro/falso e depois consultar o valor armazenado. Agora vamos ver como isso é possível.

O flip-flop tipo JK possui 3 entradas e 1 saída (algumas implementações colocam duas saídas mas uma é sempre o inverso da outra, então vamos ignorar isso por enquanto). A saída sempre será indicada pela letra "Q" (a saída invertida, quando existir, será indicada por um "Q" com um traço acima da letra indicando que é o inverso do sinal "Q").

Para que uma informação seja armazenada é preciso pulsar o pino de clock indicado por "CK", na verdade toda a ação ocorre exatamente no momento em que ele muda do nível LOW para o nível HIGH. No caso do tipo JK esse armazenamento é feito a partir da seguinte lógica:
1) Se os valores de J e K estão em LOW, o valor da saída não é modificado.
2) Se o valor de J é LOW e K é HIGH então a saída Q será forçada a ficar em LOW.
3) Se o valor de J é HIGH e K é LOW então a saída Q será forçada a ficar em HIGH.
4) Quando os valores de J e K estão em HIGH o valor de Q será invertido.

O outro flip-flop do tipo D ("Data" pois armazena o dado de entrada) possui um funcionamento semelhante ao JK nos pinos Q e CK, mas o armazenamento se comporta de forma diferente. Em vez de ter dois sinais de entrada "J" e "K" agora temos apenas um sinal "D" e o valor que estiver presente em "D", seja LOW ou HIGH, será transferido para a memória interna na mudança de clock.

Observe os símbolos de cada um, o sinal com um triângulo (ou seta) é o clock.

Dentre as várias implementações de circuitos integrados com flip-flops eu selecionei dois da linha TTL 74xx, o 7474 possui dois flip-flops tipo D e o 7476 com dois flip-flops JK, veja as imagens abaixo.

Se você quer entender em detalhes o funcionamento desses circuitos,analise a figura abaixo que mostra o flip-flop JK construído com portas lógicas, na internet existe muita informação sobre isso, mas esteja avisado que não é realmente necessário pra gente seguir adiante, o que realmente importa é entender o básico para prosseguir e ver como esses elementos serão aplicados nas próximas postagens.

Até a próxima !!!