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;

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    --Entidade--

    entity flipflopJK is

    port(J, K, clk: in std_logic;

    Q, notQ: inout std_logic);

    end flipflopJK;

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    --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;

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