JKフリップフロップ

logic

JKフリップフロップは、禁止された入力値の組み合わせが存在するRSフリップフロップの不便さを解消したフリップフロップです。 回路図では図1のようなシンボルで表されます。JKフリップフロップは入力端子がJとKの2つ、出力端子が\(Q\)と\(\overline{Q}\)の2つです。\(\overline{Q}\)は\(Q\)の値を反転したものが出力されます。

 JKフリップフロップのシンボル
図1: JKフリップフロップのシンボル

表1はJKフリップフロップの真理値表です。JKフリップフロップのJはRSフリップフロップのS、KはRSフリップフロップのRに対応します。RSフリップフロップは、RとS両方の入力が1になる組み合わせが禁止されていますが、JKフリップフロップでは、禁止されていません。JKフリップフロップでJとK両方の入力が1の場合、出力Qが現在の値から反転します。つまり、JKフリップフロップでJとK両方の入力を1に固定すると、 Tフリップフロップと同じ動作になります。

 
J K \(Q\) \(\overline{Q}\)
0 0 \(Q_{PREV}\) \(\overline{Q_{PREV}}\)
0 1 0 1
1 0 1 0
1 1 \(\overline{Q_{PREV}}\) \(Q_{PREV}\)

図2は図1のJKフリップフロップの動作を示すタイミングチャートです。J=1かつK=0でQ=1になります。J=0かつK=1でQ=0になります。J=1かつK=1のとき、Qは反転します。

JKフリップフロップのタイミングチャート
図2: JKフリップフロップのタイミングチャート

JKフリップフロップには、クロック入力端子が存在するタイプがあります(図3)。クロック入力端子が存在するタイプは、入出力信号がそのクロックに同期して動作します。立ち上がりエッジトリガタイプの場合、クロックの立ち上がりエッジで出力Qの値が変化します(図4(a))。

図3: JKフリップフロップのシンボル(クロックあり)
JKフリップフロップのタイミングチャート(クロックあり、立ち上がりエッジ)
図4: JKフリップフロップのタイミングチャート(クロックあり、立ち上がりエッジ)

JKフリップフロップを題材として、真理値表とカルノー図を用いて論理式の作成する例はこちら

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