Esercitazione di Elettronica Digitale

Esercitazione di Elettronica Digitale
Prof. F. Iannuzzo - A.A. 2013/2014
FLIP-FLOP EDGE-TRIGGERED
Introduzione
La fondamentale differenza tra un flipflop e un latch è nel tipo di abilitazione.
A differenza dei latch, infatti, i flipflop sono abilitati in corrispondenza del
solo fronte, tipicamente di salita, del
segnale di clock. Tale comportamento
viene detto “Edge-triggered”. La rete
studiata a lezione consente di realizzare
un segnale di abilitazione sufficiente breve da impiegarsi allo scopo.
Rete a derivazione del fronte (Edge-triggered)
a) Si realizzi in ambiente Micro il circuito di figura, dapprima senza
la porta AND, e si verifichi la relazione temporale tra il segnale x e
il segnale CK. Per la capacità, si impieghi un N-MOS con source e
drain a massa, come in figura.
b) si realizzi la porta AND (NAND) in logica CMOS tradizionale e
si tari la dimensione di W e L della capacità per ottenere un impulso
di uscita compreso tra 2tP e 3tP.
c) si costruisca l’intero FF edge-triggered come in figura e se ne verifichi il funzionamento.
Flip-Flop MASTER-SLAVE
Una conveniente realizzazione di un FF mediante logica dinamica è del tipo master-slave, riportata
in figura, in cui si sfruttano le capacità di ingresso dell’invertitore per memorizzare il dato.
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d) si realizzi il circuito di figura e se ne
simuli il funzionamento. Si visualizzi
il segnale intermedio Q’. Si verifichi,
inoltre, che il circuito è insensibile alle
variazioni di D lontano dal fronte di
salita.
Suggerimento: per realizzare un
clock in controfase in Micro è
necessario invertire i livelli di
tensione alto e basso.
e) Si confronti, in termini di area
quantitativi, la realizzazione dinamica master-slave con quella CMOS standard edge-triggered.
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