Diferencie um latch de um flip-flop. Com relação aos flip-flops, descreva o funcionamento dos 4 tipos existentes e as possíveis formas de dispará-los.

Passo 1

Primeiro, vamos entender o que a questão está pedindo. Precisamos diferenciar um latch de um flip-flop, que são componentes básicos em eletrônica digital. Além disso, vamos explorar os 4 tipos de flip-flops existentes e como eles podem ser acionados. Para isso, vamos precisar conhecer um pouco sobre circuitos digitais, armazenamento de dados e como esses componentes funcionam em sistemas eletrônicos.

Passo 2

Vamos começar diferenciado o latch do flip-flop. Ambos são bistáveis, ou seja, têm dois estados estáveis e podem armazenar um bit de informação (0 ou 1). A principal diferença está na forma como eles são controlados:
  • Latch: É sensível ao nível (nível alto ou baixo do sinal de controle). Isso significa que enquanto o sinal de controle estiver no nível ativo, o latch pode mudar de estado conforme as entradas.
  • Flip-flop: É sensível à borda do sinal de controle (quando há uma transição de alto para baixo ou de baixo para alto). Assim, ele só pode mudar de estado no momento exato da transição.

Passo 3

Agora, vamos falar sobre os 4 tipos de flip-flops:
  1. Flip-flop tipo D (Data ou Delay):
    • Funcionamento: Tem uma única entrada de dados (D) e uma entrada de relógio (clock). No momento da borda do relógio, o valor presente na entrada D é transferido para a saída Q.
    • Trigger: Pode ser acionado na borda de subida (transição de 0 para 1) ou na borda de descida (transição de 1 para 0) do sinal de clock.
  2. Flip-flop tipo T (Toggle):
    • Funcionamento: Possui uma entrada T. A cada borda do clock, se T estiver em 1, o flip-flop inverte seu estado atual. Se T estiver em 0, mantém o estado.
    • Trigger: Também é acionado nas bordas do clock, podendo ser de subida ou descida.
  3. Flip-flop tipo JK:
    • Funcionamento: Tem duas entradas, J e K. No momento da borda do clock:
      • Se J=1 e K=0, Q é definido como 1.
      • Se J=0 e K=1, Q é definido como 0.
      • Se J=1 e K=1, Q inverte seu estado.
      • Se J=0 e K=0, Q mantém seu estado.
    • Trigger: Sensível às bordas do clock, tanto de subida quanto de descida.
  4. Flip-flop tipo SR (Set-Reset):
    • Funcionamento: Possui duas entradas, S (Set) e R (Reset). No momento da borda do clock:
      • Se S=1 e R=0, Q é definido como 1.
      • Se S=0 e R=1, Q é definido como 0.
      • Se S=0 e R=0, Q mantém seu estado.
      • A condição S=1 e R=1 é inválida pois leva a um estado indeterminado.
    • Trigger: Também acionado nas bordas do clock, podendo ser de subida ou descida.

Resposta

Resumindo, latches são dispositivos de armazenamento sensíveis ao nível do sinal de controle, enquanto flip-flops são sensíveis às bordas desse sinal. Existem 4 tipos principais de flip-flops: D, T, JK e SR, cada um com seu funcionamento específico, e todos são acionados nas bordas do sinal de clock, podendo ser de subida ou descida.

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