Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Blöde Frage zu J-K Flip Flop


von Jack D. (fops)


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Hier zunächst das Flip Flop:

http://www.elektronik-kompendium.de/sites/dig/schalt/02100321.gif

Zur Vereinfachung ist Clock=1.

Ich hab den Setzfall j=1 und k=0.
Dann habe ich am Ausgang Q1=1 und Q2=0.

Jetzt kommt der Speicherfall mit j=0 und k=0.
Normal sollte sich doch am Ausgang nichts ändern.
Q1=1 und Q2=0 sollte ja gespeichert bleiben.

Wird es bei mir aber irgendwie nicht.
Wenn man am Eingang j=0 und k=0 reinjagt, wird der Ausgang zu Q1=0 und 
Q2=1.
Der Ausgang wird also invertiert.

Wie ist das zu erklären?

Das steht ja im Widerspruch zur Wahrheitstabelle.

Danke schon mal in voraus.

von MaWin (Gast)


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Wichtig ist CLOCK und wann JK wirksam sind. So lange müssen JK konstant 
gehalten werden. Du hast scheinbar ein H pegelgetriggertes FF und kein 
flankengetriggertes.

von Helmut S. (helmuts)


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Q2 ist immer Q1-nicht. Deshalb bezeichnet man normalerweise die Ausgänge 
Q und Q\.

J K Q
0 0 Q hold
1 0 1 set
0 1 0 reset
1 1 Q\ toggle

: Bearbeitet durch User
von dasda (Gast)


Angehängte Dateien:

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Logisim ist ganz cool, um solche Sachen auszuprobieren:
http://www.cburch.com/logisim/

von Jack D. (fops)


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Ja ist es bei mir ja auch.

Also zur Vereinfachung ist Clock immer 1.
Wenn Clock 0 ist tut sich ja sowieso nichts, wird ja nur gespeichert.

Dann Schicke ich J=1 und K=0 rein. Also Setzfall, Q1=1 und Q2=0, wie auf 
dem Pic von "dasda".

Jetzt kommt mit J=0 und K=0 der Speicherfall in das Flip Flop rein.

Hier mochmal das Schaltbild des Flip Flops vom Elektronik-Kompendium.

http://www.elektronik-kompendium.de/sites/dig/schalt/02100321.gif

Der Ausgang müsste ja dann gespeichert bleiben, also Q1=1 und Q2=0.

Helmut S. postete ja breits die Tabelle.

J K Q
0 0 Q hold
1 0 1 set
0 1 0 reset
1 1 Q\ toggle

Wenn ich aber J=0, K=0 reinschicke, wird Q1=0 und Q2=1, was aber ein 
widerspruch zur Tabelle ist.

Hoffe ihr versteht jetzt wo mein Problem liegt ;)

von (prx) A. K. (prx)


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Beziehst du dich auf einen konkreten Baustein (wenn ja: um welchen?), 
oder versuchst du das Ersatzschaltbild aus dem ELKO mit der Tabelle in 
Einklang zu bringen?

Bei dem Bild aus dem ELKO muss man hintenrum denken. Man kennt das 
Verhalten und versucht sich vorzustellen, was der Autor mit dem Flipflop 
im Bild gemeint haben könnte.

Damit klappt es vielleicht besser: 
https://rze-falbala.rz.e-technik.fh-kiel.de/~dispert/digital/digital4/dig004_4.htm

: Bearbeitet durch User
von kast (Gast)


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Jack Daniels schrieb:
> Wenn ich aber J=0, K=0 reinschicke, wird Q1=0 und Q2=1, was aber ein
> widerspruch zur Tabelle ist.

Wenn J=K=0 ist, dann sind die Ausgänge beider UND-Glieder auf
Jeden Fall 0, unabhängig von Q1 und Q2

also ist S=R=0, also wird "gespeichert"

von Jack D. (fops)


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Nein, ich beziehe mich auf keinen konkreten Baustein.
Versuche lediglich das JK FF zu verstehen.

Aber wie man sieht kommt ja bei dem Elko Schaltbild was völlig anderes 
raus als in der JK-FF Tabelle steht.

Dachte dass ich was falsch verstehe.

Werde mir mal deinen Link anschauen.

von Jack D. (fops)


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kast: nein Q2 is ja negiert am Ausgang.

von kast (Gast)


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0 und Q1 ist 0
0 und Q2 ist 0

egal was Q1 bzw Q2 ist

von Helmut S. (helmuts)


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> Aber wie man sieht kommt ja bei dem Elko Schaltbild was völlig anderes
> raus als in der JK-FF Tabelle steht.

Das Bild im Elko ist vereinfacht dargestellt. Aber was solls.
http://www.elektronik-kompendium.de/sites/dig/0210032.htm
Um das JK-Flipflop anzuwenden merkt man sich die Funktionstabelle und 
sonst
nichts.

J K Q
0 0 Q hold
1 0 1 set
0 1 0 reset
1 1 Q\ toggle

Jeder Gedanke an interne Realisierung ist da nicht zielführend.
Die Steinzeitschaltungen in den Büchern kann man knicken. So baut keiner 
mehr ein JK-FF, wenn überhaupt noch eins gebaut wird. Schau dir Bild 5 
an. So wird es seit 30 Jahren gebaut.
http://www.nxp.com/documents/data_sheet/74HC_HCT109_CNV.pdf
Aber wie gesagt in den neueren Logikfamilien gibt es bereits keine JK-FF 
mehr. Da findet man nur noch das D-Flipflop.

von Jack D. (fops)


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wenn bei K eine 0 rein kommt dann is der UND Ausdruck 0, ja.
Jedoch ist Q2 am Ausgang negiert.

Also wird Q2=1.

Oder verstehe ich was falsch?

von Jack D. (fops)


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von Helmut S. (helmuts)


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> Also wird Q2=1.
> Oder verstehe ich was falsch?

Du verstehst Q2 falsch. Denk dir besser es gebe nur EIN Q. Das Q ist 
übrigens Q1 in dem Bild. Dann stell dir vor daß Q2=Q\ also Q2=Q1\ ist. 
Du hast also immer an Q2 das negierte von Q1. Vergiss das RS-FF im 
Inneren. Da sitzt sowieso viel mehr drin. Siehe mein voriger Beitrag.

: Bearbeitet durch User
von Jack D. (fops)


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OK, dann lasse ich das so stehen.

Merke mir einfach die Tabelle fürs JK FF.

Wenn ich dann ein JK Baustein nehmen würde, dann funktionert der nach 
Tabelle und gut.

OK?

von Helmut S. (helmuts)


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Jack Daniels schrieb:
> OK, dann lasse ich das so stehen.
>
> Merke mir einfach die Tabelle fürs JK FF.
>
> Wenn ich dann ein JK Baustein nehmen würde, dann funktionert der nach
> Tabelle und gut.
>
> OK?

Ja.

Diese Tabelle:
J K Q
0 0 Q hold
1 0 1 set
0 1 0 reset
1 1 Q\ toggle

Der Ausgang mit dem kleinen Kreis ist der negierte Ausgang.

von Yalu X. (yalu) (Moderator)


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Das Schaltbild im Elektronikkompendium ist schon richtig. Auch das
74HC109 (Link von Helmut) ist fast genauso aufgebaut, nämlich aus einem
getakteten Flipflop mit etwas Gatterlogik davor. Die Unterschiede:

- Beim 74HC109 wird statt des getakteten RS-Flipflops ein D-Flipflop
  verwendet. Das ist der Schaltungsteil vom linken Transmission-Gate bis
  zum rechten Bildrand.

- Entsprechend sieht die Gatterlogik links davon etwas anders aus.

- Beim 74HC109 ist – im Gegensatz zu einem normalen JK-Flipflop – der
  K-Eingang invertiert. Besser vergleichbar wäre deswegen ein 74HC107.

- Das 74HC109 hat asynchrone /S- und /R-Eingänge. Sie sind ein Feature
  des intern verwendeten D-Flipflops. Ohne dieses Zusatzfeature würden
  die vier NAND-Gatter des D-Flipflops durch einfache Inverter ersetzt
  werden.

: Bearbeitet durch Moderator
von (prx) A. K. (prx)


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Yalu X. schrieb:
> Das Schaltbild im Elektronikkompendium ist schon richtig.

Sicher. Nur nicht direkt selbsterklärend.

von Jack D. (fops)


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Ok, ich probiers dann nochmal.

Lade schnell noch ein bild hoch.

Muss es nur schnell bearbeiten.

von Jack D. (fops)


Angehängte Dateien:

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Hier das Schaltbild vom Elko

von Jack D. (fops)


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Mir gings darum, warum bei J=0 und K=0, der Ausgangszustand Q1=1 und 
Q2=0 nicht gespeichert wird.

Ich nehme Clock=1 an.

von Jack D. (fops)


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Stattdessen wird Q1=0 und Q2=1.

von Yalu X. (yalu) (Moderator)


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A. K. schrieb:
> Sicher. Nur nicht direkt selbsterklärend.

Klar, ganz ohne erläuternde Worte versteht man ein JK-Flipflop nicht
unbedingt auf Anhieb. Aber die Erkläreung der ElKo-Schaltung ist
eigentlich recht einfach:

1. Für J=K=0 ist S=R=0, also bleibt der Zustand unverändert.

2. Für J=0 und K=1 ist S=0 und R=Q. Falls das Flipflop vorher gesetzt
   war (Q=1), wird es jetzt zurückgesetzt.

3. Für J=1 und K=0 ist S=/Q und R=0. Falls das Flipflop vorher nicht
   gesetzt war (/Q=1), wird es jetzt gesetzt.

4. Für J=K=1 ist S=/Q und R=Q. Falls das Flipflop vorher nicht gesetzt
   war (Q=0, /Q=1), wird es jetzt gesetzt. Falls es vorher gesetzt war
   (Q=1, /Q=0)), wird es jetzt zurückgesetzt.

Dazu braucht man sich nicht einmal mit Wahrheitstabellen u.ä.
herumschlagen.

Jack Daniels schrieb:
> Mir gings darum, warum bei J=0 und K=0, der Ausgangszustand Q1=1 und
> Q2=0 nicht gespeichert wird.

Jack Daniels schrieb:
> Stattdessen wird Q1=0 und Q2=1.

Siehe Fall (1): Da bei jedem der beiden AND-Gatter mindestens ein
Eingang 0 ist, sind auch ihre Ausgänge 0, d.h. S=R=0. Ein RS-Flipflop
ändert seinen Zustand aber höchtens dann, wenn einer der beiden Eingänge
1 ist.

von (prx) A. K. (prx)


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Yalu X. schrieb:
> Aber die Erkläreung der ElKo-Schaltung ist
> eigentlich recht einfach:

Das Problem am Bild vom ELKO ist die Erklärung eines Flipflops mit einem 
Bild eines andere Flipflops, dessen Verhalten sich nicht so einfach aus 
dem Symbol ergibt.

von Peter D. (peda)


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Früher gabs mal nen JK-FF (7472), der durch kurze High-Glitches an J,K 
wärend CLK = high schon das Kippen speicherte und dann bei der 
Taktflanke kippte. Dadurch war er sehr störempfindlich.

Heutige JK-FFs (z.B. 74VHC112) kippen erst, wenn wärend der Taktflanke J 
oder K high sind.

von Jack D. (fops)


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Super Jungs !

Habs jetzt endlich verstanden!

Vielen Dank für euere Mühe!

fops

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