Digitaltechnik

JK-Master-Slave Flipflop

Inhaltsübersicht

In diesem Beitrag erklären wir dir den Unterschied zwischen dem normalen JK-Flipflop und dem JK-Master-Slave Flipflop und zeigen dir die Funktionsweise des JK-Master-Slave Flipflops.

JK-Master-Slave Flipflop Aufbau und Funktionsweise

Grundsätzlich sind alle Master-Slave Flipflops zweiflankengesteuert. Anstatt, wie bei dem herkömmlichen JK-Flipflop üblich, entweder auf die positive Anfangsflanke oder auf die negative Endflanke zu reagieren, reagiert das JK-Master-Slave Flipflop auf beide Taktsignale gleichzeitig.

JK-Master-Slave Flipflop, JK-Flipflop
JK-Master-Slave-Flipflop

Dieses Prinzip kann man nicht nur bei den JK-Flipflops, sondern beispielsweise auch bei den RS-Flipflops einsetzen.

JK-Master-Slave Flipflop Aufbau

Schauen wir uns mal den Aufbau des JK-Master-Slave Flipflops an: Das Master-Slave Flipflop besteht aus zwei JK Flipflops, die direkt nacheinander geschaltet sind. Die Output Signale Q_M und \overline {Q}_M  des ersten Flipflops werden dabei als Eingangssignal des zweiten Flipflops verwendet. Damit das Flipflop auf beide Flanken reagiert, wird der Clock Impuls aufgeteilt und, bevor er an dem zweiten Flipflop angeschlossen wird, mit einem Nicht-Gatter invertiert.

JK-Master-Slave Flipflop, JK-Flipflop
JK-Master-Slave-Flipflop

Somit reagiert das erste JK-Flipflop auf die positiven Flanken und das zweite JK-Flipflop auf die negativen Flanken. Das Erste Flipflop wird somit auch als Master-Flipflop bezeichnet und das Zweite als Slave-Flipflop.

JK-Master-Slave Flipflop Schaltsymbol

In der folgenden Abbildung siehst du das Schaltsymbol für ein JK-Master-Slave Flipflop. Erinnern wir uns nochmal an das Zeichen für das JK-Flipflop, das du in der Abbildung siehst.

JK-Master-Slave Flipflop, JK-Flipflop
JK-Master-Slave Flipflop

Der einzige Unterschied zwischen den beiden Schaltsymbolen sind die beiden Ecksymbole vor den Ausgängen des JK-Master-Slave Flipflops.

JK-Master-Slave Flipflop Wahrheitstabelle

Werfen wir doch einmal einen Blick auf die Wahrheitstabelle des JK-Master-Slave Flipflops.

JK-Master-Slave Flipflop, JK-Flipflop
JK-Master-Slave-Flipflop

Wir betrachten dabei nur den Fall, das entweder eine positive (/) Flanke oder eine negative (\) Flanke vom Takteingang C ausgegeben wird. Ist der Impuls C gleichbleibend wird das bereits bestehende Ausgangssignal Q gespeichert. Dasselbe gilt, wenn J und K bei einer Taktflanke beide 0 sind. Ist J 0 und K 1 wird der Ausgang Q „rückgesetzt“. Ist J 1 und K 0 wird der Zustand von Q „gesetzt“. Haben beiden Eingängen ein HIGH, „toggelt“ der Zustand des Ausgangsignals Q. Das heißt, wenn der Zustand zuvor 0 war, wird er jetzt 1 und umgekehrt.

JK-Master-Slave Flipflop Impuls-Zeit-Diagramm

Schauen wir als nächstes das Impuls-Zeit-Diagramm genauer an.

JK-Master-Slave Flipflop, JK-Flipflop
JK-Master-Slave Flipflop

Du siehst hier das Taktsignal C, die beiden Steuereingänge J und K und zwei Ausgänge. Zum einen das finale Ausgangssignal Q und das Signal nach dem ersten JK-Flipflop Q_M. Schauen wir uns zunächst das Ausgangssignal Q an, wenn der Takteingang eine Flanke hat. Bei der ersten Taktflanke ist J 0 und K 1, somit wird der Output Q „zurückgesetzt“.

JK-Master-Slave Flipflop, JK-Flipflop
JK-Master-Slave Flipflop

Bei der Zweiten Taktflanke ist sowohl J, als auch K 1, somit „toggelt“ Q von 0 auf 1. Bei der dritten Taktflanke ist J 1 und K 0. Dies ist der „gesetzt“ Zustand. Da Q schon 1 ist, bleibt der Zustand erhalten. Dasselbe gilt auch für die vierte und fünfte Taktflanke. Ist gerade keine Flanke vorhanden, wird der Zustand von der vorherigen bis zur nächsten Flanke gehalten.

Nun stellt sich noch die Frage, wie wir auf Q_M kommen. Hierfür benötigen wir die Wahrheitstabelle de JK-Flipflops. Hier musst du dir nur die positiven Flanken ansehen.

JK-Master-Slave Flipflop, JK-Flipflop
Impuls-Zeit-Diagramm

Bei der ersten Flanke ist J 0 und K 1, der Ausgang Q_M wird „zurückgesetzt“. Bei der zweiten positiven Flanke ist J 1 und K 0, somit wird der Output „gesetzt“. Du kannst das ganze wie schon vorher einmal selbst versuchen.

Nun weißt du, was das JK-Master-Slave Flipflop ist und wie es funktioniert. Außerdem kennst du den Unterschied zum JK-Flipflop und hast beide Flipflops noch einmal an einem Zeitdiagramm geübt.


Andere Nutzer halten diese Inhalte aus dem Bereich „Digitaltechnik“ für besonders klausurrelevant

Hallo, leider nutzt du einen AdBlocker.

Auf Studyflix bieten wir dir kostenlos hochwertige Bildung an. Dies können wir nur durch die Unterstützung unserer Werbepartner tun.

Schalte bitte deinen Adblocker für Studyflix aus oder füge uns zu deinen Ausnahmen hinzu. Das tut dir nicht weh und hilft uns weiter.

Danke!
Dein Studyflix-Team

Wenn du nicht weißt, wie du deinen Adblocker deaktivierst oder Studyflix zu den Ausnahmen hinzufügst, findest du hier eine kurze Anleitung. Bitte lade anschließend die Seite neu.