フリップフロップ (Flip Flop)

説明：

これまでの「組み合わせ論理回路」から、次のステップ「順序回路」への入り口となる、フリップフロップです。今回は単純な4bit メモリと4bit カウンタを構成しました。

フリップフロップとは

フップフロップは論理ゲートの「状態」を外部の信号でコントロールするものです。入力信号だけでなく、「過去の状態」によっても出力が変わります。「状態」を記憶し、取り出すことができるので、1bit の「メモリ」を構成します。

入出力の関係や同期信号などによって、多様なタイプがありますが、基本のRS Flip Flop を元にして、それぞれ変換することが出来ます。

動作：

4bit メモリ：赤いスイッチ(Read/Write)、青いスイッチ(4bit Dip SW)、2桁 7seg LEDで構成

・Write が ON の時はメモリに4bit Dip SW の状態書き込む

・Read が ON の時は7seg にメモリの状態を読み出す

・Read / Write が共に ON のとき、Dip SW と7 seg LED は直結しているように見える

・Read のみが ON のとき、Dip SW を変更しても、7 seg LED の表示は変わらない

4bit カウンタ：T-FF を4つ縦列に接続したもの。7seg LED がカウントアップされる

見所：

フリップフロップ自体が順序回路であるため、QCで動作する回路と動作しない回路があります。ゲート出力を入力に戻しているため、QC の実行時の評価順序などが影響しているのだと思います。上手く動作した回路（マクロ）を中に残してあります。

RS Flip Flop (asynchronous)

RS Flip Flop (synchronous)

JK Flip Flop

JK Flip Flop (Master-Slave)

JK Flip Flop (Positive Edge Trigger)

JK Flip Flop (asynchronous Clear)

T Flip Flop

D Flip Flop (Positive Edge Trigger)

それぞれ単体では動作しているのですが、複数のFlip Flop を組み合わせた回路（例えば10進カウンタ）などを動作させることが出来ませんでした。

実用的なメモリ要素が必要であれば Sample & Hold Patch（またはJavascript Patch）を、N 進カウンタが必要であれば Counter Patch & Math (Modulo N) Patch を使いましょう。

真理値表、ロジック図：

リンク先はPDF

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