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JK-FlipFlop Das JK-FlipFlop ist eine Erweiterung des RS-FlipFlops – es behebt das Problem mit dem verbotenen Zustand. Der Preis dafür: Das JK-FlipFlop ist getriggert, d.h. es führt Aktionen nur mit dem Takt aus. Sein Schaltzeichen sieht so aus:
Das J steht für JUMP, das K steht für KILL, J entspricht dabei dem S-Eingang des RS-FlipFlops und K entspricht dem R-Eingang. Die seltsamen Haken an den Augängen zeigen an, das die Pegel an J und K etwas zeitverzögert an den Ausgängen ankommen. Analog zum RS-Flipflop wird durch einen High-Pegel an J das FlipFlop gesetzt und an K zurückgesetzt – aber erst, wenn C auf Hi-Pegel liegt. Der bei RS-Flipflops verbotene Zustand (an J als auch an K ein High-Pegel), wird nun auch genutzt: Der Status des FlipFlops wird invertiert, im Fachjargon sagt man, es wird „getoggelt“. Ansonsten ist das JK-FF nichts anderes als ein RS-FF. Das ganze noch mal in Tabellenform:
D-FlipFlop Das D-FlipFlop basiert auf dem JK-Flipflop. Der Eingang J wird über einen Inverter auf den Eingang K geführt. So hat man nur noch 2 Eingänge:
Auch hier wird, solange an C ein Low-Pegel anliegt, der Zustand des FlipFlops gespeichert.Wenn an C ein High-Pegel angelegt wird, übernimmt das FlipFlop den Status des Pegels an D. D.h. wenn an D ein High-Pegel anliegt, wird das FlipFlop gesetzt. Wenn an D ein Low-Pegel anliegt, wird das FlipFlop zurückgesetzt.
Den aufmerksamen Leser beschleicht spätestens hier eine seltsame Ahnung. Tatsächlich ist ein D-Flipflop ein Speicher für ein einzelnes Bit. Ein statisches RAM besteht tatsächlich aus tausenden solcher D-Flipflops, für jedes Bit ein D-FF. Um einen Eindruck von der Komplexität eines einfachen statischen 8KB-RAM zu bekommen, rechnen wir schnell mal aus, wie viele D-FF’s da drin sein müssen: 8KByte = 8 * 1024 Bytes = 8192 Bytes. 1 Byte = 8 Bit, also In dem einfachen 6264-SRAM stecken also 65536 D-Flipflops! In einem Pentium-4-Prozessor (Northwood) stecken 8 KBytes an 1st-Level-Cache (alles lauter D-Flipflops) und obendrein noch 512KBytes an 2nd-Level-Cache (ebenfalls alles lauter D-Flipflops). Macht alles zusammen über 4 Millionen D-Flipflops – und das sind nur die Caches … Weiter mit: T-FlipFlop und Schieberegister |
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