Construindo um Flip-Flop JK

Como visto nas aulas anteriores, o circuito flip-flop (FF) serve como base para a construção de circuitos de armazenamento. O Flip-Flop JK é um dos exemplos dessa classe de circuitos de armazenamento, podendo ser de borda de subida ou borda de descida. Aqui vamos implementar o FF JK com borda de subida, que funciona de acordo com a tabela 01.

Considerando $Q’$ o valor anterior de $Q$. Para ocorrer essa atribuição dos valores de $Q$ e $\overline{Q}$ é necessário que ocorra uma borda de subida do clock (CLK) do circuito, ou melhor, o CLK passe do valor ‘0’ para ‘1’. A linguagem de descrição de hardware VHDL tem uma função específica para sentir essa mudança no clock, chamada de “event”.

A função “event” é aplicada a um sinal e retorna verdadeiro quando ocorre qualquer mudança no sinal. Veja nas duas expressões abaixo como sentir quando ocorre uma borda de subida ou uma borda de descida no sinal CLK.

• Expressão 01: $$((CLK’event) and (CLK = ‘1’))$$
• Expressão 02: $$((CLK’event) and (CLK = ‘0’))$$

A expressão 01, acima, tem duas condições, uma que retorna verdadeiro quando ocorre uma mudança no sinal CLK, realizada pela função “event”, e outra que verifica se o sinal CLK é o valor ‘1’ naquele momento. Essa expressão realiza verificação de uma borda de subida no sinal CLK. Verifique que a expressão 02 implementa uma borda de descida no sinal CLK.

Agora que você já sabe como implementar uma borda de subida ou descida analise o código 01, dado abaixo, que implementa um circuito do FF JK.

        library ieee;

        use ieee.std_logic_1164.all;

​

        --Entidade--

        entity flipflopJK is

        port(J, K, clk: in std_logic;

        Q, notQ: inout std_logic);

        end flipflopJK;

​

        --Arquitetura--

        architecture ffJK of flipflopJK is

        begin

        process(J, K, clk)

        begin

        if(clk'event and clk='1') then

        if(J='0' and K='0') then

        Q <= Q;

        notQ <= notQ;

        elsif(J='1' and K='0') then

        Q <= '1';

        notQ <= '0';

        elsif(J='0' and K='1') then

        Q <= '0';

        notQ <= '1';

        elsif(J='1' and K='1') then

        Q <= not Q;

        notQ <= not notQ;

        end if;

        end if;

        end process;

        end ffJK;