Flipflop

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Ein Flipflop ist eine elektronische Schaltung, die zwei stabile Zustände einnehmen und diese speichern kann. Diese Schaltung wird auch als bistabile Kippstufe, bistabiler Multivibrator oder bistabiles Kippglied bezeichnet.

Das Flipflop kann eine Datenmenge von einem Bit über eine lange Zeit speichern. Es ist fundamentaler Bestandteil vieler elektronischer Schaltungen (sequentieller Schaltkreise) – von der Quarzuhr bis zum Mikroprozessor. Daneben ist es vielfach in Computerspeicherchips (statischen Speicherbausteinen) enthalten.

Entwickelt wurde die Flipflop-Schaltung auf der Suche nach Zählschaltungen von den Engländern William Henry Eccles und F. W. Jordan an rückgekoppelten Radioröhren-Verstärkern. Ursprünglich wurde sie als Eccles-Jordan-Schaltung bezeichnet.


Charakteristik

Flipflops unterscheiden sich in der Reaktion auf Taktsignale, der Art der Eingänge, der verwendeten Schaltgatter und in anderen Eigenschaften. Allen gemeinsam ist jedoch, dass sie zwei stabile Zustände haben, welche an einem Ausgang messbar sind. Diese Zustände werden „gesetzt“ (set) und „zurückgesetzt“ (reset) genannt. Zwischen diesen Zuständen kann durch Signale an den Eingängen umgeschaltet werden. Üblicherweise ist neben dem Ausgang Q ein weiterer Ausgang Q vorhanden, an dem der negierte Wert von Q anliegt.

Durch das Zusammenschalten mehrerer Flipflops entstehen komplexe Systeme, wie Zähler (asynchron oder synchron), Datenspeicher (Halbleiterspeicher) und Mikroprozessoren. Flipflops sind Grundbausteine für die gesamte Digitaltechnik und Mikroelektronik von heute, einschließlich des Computers.


Flipflop-Typen

  • RS-Flipflop
  • JK-Flipflop
  • D-Flipflop
  • T-Flipflop


Verwendung von Flipflops

Flipflops können als 1-Bit-Speicher betrachtet werden. Aus ihnen können Register verschiedener Wortbreiten zusammengesetzt werden, wie sie beispielsweise in Mikroprozessoren Verwendung finden. Auch die einzelnen Speicherzellen von statischen RAMs bestehen aus Flipflop-Schaltungen. Beim dynamischen RAM dagegen besteht eine Speicherzelle nur aus einem Kondensator und einem Transistor.