d.h. der Ausgangszustand wird tatsächlich vertauscht. Man bezeichnet diesen Vorgang als **Toggle**.
d.h. der Ausgangszustand wird vertauscht. Man bezeichnet diesen Vorgang als **Toggle**.
Da $\mathrm{Q,\,\overline{Q}}$ durch die Rückkopplung auch Einfluss auf den finalen Ausgangszustand nehmen erfolgt eine potentielle Änderung des Ausgangszustands sofort beim Auftreten von $\mathrm{C=1}$. Man bezeichnet das JK-FF daher als **taktflankengesteuert**. Gibt C ($\mathrm{\overline{C}}$) den Takt an die Schaltung weiter erfolgt die Steuerung auf die positive (negative) Flanke.
Da $\mathrm{Q,\,\overline{Q}}$ durch die Rückkopplung auch Einfluss auf den finalen Ausgangszustand nehmen erfolgt eine potentielle Änderung des Ausgangszustands sofort beim Auftreten von $\mathrm{C=1}$. Man bezeichnet das JK-FF daher als **taktflankengesteuert**. Gibt C ($\mathrm{\overline{C}}$) den Takt an die Schaltung weiter erfolgt die Steuerung auf die positive (negative) Flanke. Da das JK-FF nur auf eine Flanke reagiert bezeichnet man es auch als **einflankengesteuert**.
### Ablaufdiagramm
Das dynamische Verhalten eines Flipflops visualisiert man durch **Ablauf- oder Impulsdiagramme**, wie in **Abbildung 5** gezeigt:
**Abbildung 5**: (Ablaufdiagramm des (a) taktpegelgesteuerten RS-FF, (b) einflankengesteuerten JK-FF und (c) zweiflankengesteuerten JK-FF, bei gleicher Taktung durch C)
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In der ersten Zeile jedes Diagramms ist der Taktpegel C dargestellt, in der zweiten Zeile das Signal am Setzeingang (S oder J) und in der dritten Zeile das Signal am Rücksetzeingang (R oder K). Das Signal Q am Ausgang ist in der vierten Zeile gezeigt. Bei positiven Flanken wechselt C von 0 auf 1, bei negativen Flanken von 1 auf 0.
### Taktpegelgesteuerte FFs
Bei positiv taktpegelgesteuerten FFs können die Ausgänge über die Eingänge manipuliert werden, solange $\mathrm{C=1}$ anliegt. Dies ist **im gesamten Zeitintervall $\Delta t$** der Fall. Wird innerhalb von $\Delta t$ mehrfach hin- und hergeschaltet, übertragen sich die damit verbundenen Zustandsänderungen sofort auf Q. Dies ist z.B. in vierten Taktzyklus in **Abbildung 5a** der Fall. Bei negative taktpegelgesteuerten FFs wird C negiert.
### Taktflankengesteuerte FFs
Bei dieser Art von FFs erfolgt die Änderung des Ausgangszustands beim **Übergang von C** von einem zum anderen Zustand. Beim positiv taktflankengesteuerten FF wird der Ausgangszustand durch den Eingangszustand zum Zeitpunkt $t_{j}$ des Übergangs von $\mathrm{C=0}$ nach 1 bestimmt. Die Bestimmung des Ausgangs erfolgt zum Zeitpunkt $t_{j}$ und nicht wie beim taktpegelgesteuerten FF über den ganzen Zeitraum $\Delta t$. Weitere Änderungen des Eingangszustands innerhalb von $\Delta t$ haben keine Auswirkung auf Q. Für negativ taktflankengesteuerte FFs erfolgen die Änderungen von Q auf der negativen Flanke. Hierzu wird C negiert. Beim zweiflankengesteuerten FF ändert sich der Ausgangszustand auf jeder Flanke.
## Zweiflankengesteuertes JK-FF
Beim zweiflankengesteuerten JK-FF handelt es sich um zwei in Reihe geschaltete JK-FFs. Der Ausgang des vorderen dient als Eingang für das hintere JK-FF. Der Takt des vorderen ist relativ zum hinteren JK-FF invertiert. Die Schaltung ist in **Abbildung 6** gezeigt:
**Abbildung 6**: (Schaltung eines zweiflankengesteuerten JK-FFs)
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Die Invertierung von C bewirkt, dass das hintere JK-FF blockiert ist während das vordere JK-FF ausgelesen wird. In der in **Abbildung 6** dargestellten Schaltung werden J und K auf der positiven Flanke von C ausgelesen und als Eingang für das hintere JK-FF bereitgestellt. Auf der negativen Flanke werden die Daten an das hintere JK-FF durchgeschaltet, während das vordere JK-FF blockiert ist. Eine Darstellung der dynamischen Abläufe am zweiflankengesteuerten JK-FF sind in **Abbildung 5c** gezeigt. In Anlehnung an diese Abläufe wird das vordere JK-FF als "Master" und das hintere JK-FF als "Slave" bezeichnet, woraus sich auch die Bezeichnung **John-Kilby-Master-Slave-Flioflop (JK-MS-FF)** ableitet.
### Check
- TBD
- Sie sollten die **Realisierung des RS-FF** mit Hilfe von NOR- oder NAND-Gattern verstanden haben und erklären können.
- Sie sollten die Erweiterung zu einem **getakteten Flipflop** vornehmen können.
- Die Problematik des **verbotenen Zustands** sollte Ihnen bewusst sein und Sie sollten die Erweiterungen des RS-FF kennen, die dieses Problem umgehen.
- Sie sollten das zweiflankengetaktete JK-FF (JK-MS-FF) anhand der Schaltung in **Abbildung 6** erklären können
### Frage:
-**Welchen Zustand erhält man**, wenn man vom verbotenen Zustand des RS-FF in den Zustand $\mathrm{S=0,\ R=0}$ wechselt?
- Wie würde eine mögliche Erweiterung der Schaltungen in **Abbildung 1a** mit Rücksetzvorrang aussehen?
- Ist das D-FF ungetaktet, taktpegelgesteuert oder taktflankengesteuert?
- Überzeugen Sie sich von der Richtigkeit der Zeilen der Funktionstafel des JK-FF, für die wir diese nicht gezeigt haben.
