Flip-Flop / Digitale Signalspeicher

Jede elektronische Schaltung, die zwei stabile elektrische Zustände hat und durch entsprechende Eingangssignale von einem Zustand in einen anderen geschaltet werden kann, nennt man Flip-Flop oder auch bistabile Kippstufe. Das Flip-Flop um das es hier geht, darf nicht mit den modischen Badeschlappen verwechselt werden.

Schaltzeichen Flip-Flop
Die verschiedenen Flip-Flop-Arten werden unterschiedlich angesteuert, sie haben unterschiedlich wirkende Eingänge und ändern ihren Zustand nur bei bestimmten festgelegten Bedingungen.
Ein einfaches Flip-Flop hat zwei Eingänge und zwei Ausgänge. Taktabhängige Flip-Flops haben noch einen entsprechenden Takteingang C.
Flip-Flops ohne Takteingang sind vollständig taktunabhängig. Ihre Setz- und Rücksetzeingänge lassen sich jederzeit ansprechen.

Taktsteuerung von Flip-Flops

Einzustandsgesteuertes Flip-Flop:
Ein einzustandsgesteuertes Flip-Flop, dessen Setz- und Rücksetzeingang (1S und 1R) nur wirksam werden, wenn am Takteingang (C1) ein Signal anliegt.

Einflankengesteuertes Flip-Flop:
Ein einflankengesteuertes Flip-Flop, dessen Setz- und Rücksetzeingang (1S und 1R) nur während der Änderung des Taktzustandes wirksam werden.
Die Störanfälligkeit durch Störsignale wird durch die kurze Zeit der Taktflanke reduziert.
Die Taktflankensteuerung wird im Schaltzeichen durch das Dreieck gekennzeichnet.

Zweizustandsgesteuertes Flip-Flop:
Ein zweizustandsgesteuertes Flip-Flop, das die Eingangszustände während des einen Taktzustandes aufnimmt und erst beim nachfolgenden Taktzustand ausgibt.
Flip-Flop-Ausgänge, an denen die Eingangszustände verzögert erscheinen, werden retardierte Ausgänge genannt. Solche Flip-Flops arbeiten nach dem Master-Slave-Prinzip. Erkennbar am rechten Winkel am Ausgang.

Zweiflankengesteuertes Flip-Flop:
Ein zweiflankengesteuertes Flip-Flop, das die Eingangszustände während einer Taktflanke aufnimmt und erst bei der folgenden Flanke ausgibt.
Beim Taktflankengesteuerten Flip-Flop wird wiederum die Störanfälligkeit heruntergesetzt.
Die Taktflankensteuerung wird im Schaltzeichen durch das Dreieck gekennzeichnet.
Flip-Flop-Ausgänge, an denen die Eingangszustände verzögert erscheinen, werden retardierte Ausgänge genannt. Solche Flip-Flops arbeiten nach dem Master-Slave-Prinzip. Erkennbar am rechten Winkel am Ausgang.

Kennzeichnung der Eingänge

Die Eingänge von Flip-Flops werden in irgendeiner Weise beeinflusst. Besser gesagt sie werden gesteuert. Diese Steuerung ist abhängig von der Verknüpfungsschaltung, die dem Eingang folgt. Die Abhängigkeit wird durch die Kennzeichnung des Eingangs ausgedrückt. Dem Buchstaben folgt eine 1, wenn der Eingang dominierend ist.

G: UND-Abhängigkeit
V: ODER-Abhängigkeit
C: Steuer-Abhängigkeit (Takt)
S: Setz-Abhängigkeit
R: Rücksetz-Abhängigkeit

Übersicht: Flip-Flops

Die Zahl der möglichen Flip-Flop-Schaltungen ist sehr groß. Alle diese Schaltungen aufzuführen würde eine Unmenge an Seiten füllen. Daher dienen die folgenden Ausführungen zu den einzelnen Flip-Flops nur als Kurzvorstellung. Es werden nur die wichtigsten Flip-Flops berücksichtigt.