JK Flip-Flop

Il JK flip-flop è un tipo di flip-flop che rappresenta un'evoluzione del SR flip-flop. Si distingue per l'eliminazione della condizione proibita del SR flip-flop, fornendo un comportamento più prevedibile e versatile.

Funzionamento Principale:

Il JK flip-flop ha due ingressi, J e K, e due uscite complementari, Q e !Q (Q-not). Il suo funzionamento è determinato dalla combinazione dei valori di J e K al momento dell'impulso di clock.

• J = 0, K = 0: Nessun cambiamento. Lo stato dell'uscita Q rimane invariato. Questo si chiama anche stato di "hold".

• J = 0, K = 1: Reset. L'uscita Q viene impostata a 0. Questo si chiama anche "reset".

• J = 1, K = 0: Set. L'uscita Q viene impostata a 1. Questo si chiama anche "set".

• J = 1, K = 1: Toggle. L'uscita Q cambia il suo stato (da 0 a 1 o da 1 a 0) ad ogni impulso di clock. Questo si chiama anche "toggle".

Tabella di Verità:

J	K	Clock	Q(t+1)	Azione
0	0	↑	Q(t)	Nessun Cambiamento (Hold)
0	1	↑	0	Reset
1	0	↑	1	Set
1	1	↑	!Q(t)	Toggle

Dove:

• J e K sono gli ingressi.
• Clock indica l'impulso di clock.
• Q(t) è lo stato dell'uscita Q al tempo t.
• Q(t+1) è lo stato dell'uscita Q al tempo t+1 (dopo l'impulso di clock).
• ↑ indica una transizione da basso ad alto del segnale di clock (positive edge-triggered). Esistono anche flip-flop negativi (negative edge-triggered) che cambiano stato alla transizione da alto a basso.

Applicazioni:

Il JK flip-flop è ampiamente utilizzato in diversi circuiti digitali, tra cui:

• "Contatori": Costruzione di contatori binari, contatori sincroni e asincroni.
• "Registri a scorrimento": Implementazione di registri a scorrimento per la memorizzazione e la manipolazione di dati.
• "Divisori di frequenza": Creazione di circuiti che dividono la frequenza di un segnale di clock per un fattore specifico.
• "Macchine a stati": Implementazione della logica di controllo in macchine a stati finite.

Vantaggi rispetto al SR Flip-Flop:

• Nessuna condizione proibita: Il JK flip-flop elimina l'ambiguità della condizione J=1, K=1 nel SR flip-flop, rendendolo più affidabile.
• Versatilità: La capacità di "toggle" lo stato lo rende adatto a diverse applicazioni.

In sintesi, il JK flip-flop è un componente fondamentale nell'elettronica digitale, offrendo un funzionamento prevedibile e una vasta gamma di applicazioni.