Człowiek- najlepsza inwestycja

Projekt współfinansowany przez Unię Europejską

w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Podstawy 

Podstawy 

Automatyki

Automatyki

Podstawy 

Podstawy 

Automatyki

Automatyki

Politechnika Warszawska

Instytut Automatyki i Robotyki

Dr inż. Wieńczysław Kościelny

PODSTAWY AUTOMATYKI

część 2

Przerzutniki synchroniczne

Przerzutniki synchroniczne

3

Podstawowymi rodzajami przerzutników 
synchronicznych są:

przerzutniki D (ang. delay 
flipflop), 

przerzutniki T (ang. toggle 
flipflop),

przerzutniki SR (ang. S – set, R - 
reset),  

przerzutniki JK (J – wejście wpisujące (set), K 
– wejście zerujące (reset)).

Podobnie jak w przypadku przerzutników 
asynchronicznych, przerzutniki synchroniczne 
realizują funkcję wyjść            .             

Dlatego działanie poszczególnych przerzutników 
jednoznacznie definiuje odpowiednia tablica przejść.

Q

y 

Przerzutniki synchroniczne

4

Działanie układu synchronicznego można rozpatrywać 
jedynie na tle przebiegu sygnału zegarowego.

Stan wewnętrzny układu synchronicznego i 
odpowiadający mu stan wyjść nie zmienia się w czasie 
trwania okresu sygnału zegarowego.

Stan wewnętrzny i stan wyjść układu synchronicznego 
istniejący w aktualnie trwającym okresie sygnału 
zegarowego będziemy oznaczać odpowiednio Q

n

 i Y

n

, a w 

następnym Q

n+1

 i Y

n+1

. 

Zmiany stanu wewnętrznego układu synchronicznego 

mogą dokonywać się:

- w chwilach narastania impulsów sygnału 

zegarowego; mówi się, że są to układy 
synchronizowane narastającym zboczem sygnału 
zegarowego lub

- w chwilach zanikania impulsów sygnału 

zegarowego; mówi się, 

    że są to układy synchronizowane opadającym 

zboczem sygnału zegarowego.

Przerzutniki synchroniczne

5

Stany układu synchronicznego synchronizowanego 
narastającym zboczem sygnału zegarowego. 

n

n

Y

Q ,

1

1

,





n

n

Y

Q

Sygnał 
zegaro
wy

n

X

Stan wejść X

n

 układu synchronicznego to stan 

sygnałów wejściowych w końcowej chwili trwania 
stanu wewnętrznego Q

n

. 

Przerzutniki synchroniczne

6

Stany układu synchronicznego synchronizowanego 
opadającym zboczem sygnału zegarowego. 

n

n

Y

Q ,

1

1

,





n

n

Y

Q

Sygnał 
zegaro
wy

n

X

Stan wejść X

n

 układu synchronicznego to stan 

sygnałów wejściowych w końcowej chwili trwania 
stanu wewnętrznego Q

n

. 

Przerzutnik D

7

Przerzutnik D

0

1

0

0

1

1

0

1

Q

n+1

n

Q

D

sygnał 
zegarowy c

sygnał 
wejściowy D

y

Q 

Symbol przerzutnika D

Przykładowy przebieg 

sygnałów przerzutnika D

Przerzutniki synchroniczne D i T

8

Przerzutnik D – tablica 
przejść i macierz 
przejść

0

1

0

0

1

1

0

1

Q

n+1

n

Q

D

1





n

n

Q

Q

0

1

1

1

1

0

0

0









D

0

1

1

0

Przerzutnik T – symbol, 
tablica przejść i macierz 
przejść

0

1

0

0

1

1

1

0

Q

n+1

n

Q

T

1





n

n

Q

Q

0

1

1

1

1

0

0

0









T

1

0

1

0

Przerzutnik synchroniczny SR

9

Przerzutnik SR – symbol, tablica przejść, 
macierz przejść

00 01 11 10

0

0

0

-

1

1

1

0

-

1

Q

n+1

n

Q

SR

1





n

n

Q

Q

SR

01

0

10

0





0

1

1

1

1

0

0

0









Przerzutnik synchroniczny JK

10

0

1

1

1

1

0

0

0









Przerzutnik JK – symbol, tablica przejść, 
macierz przejść

1





n

n

Q

Q

00 01 11 10

0

0

0

1

1

1

1

0

0

1

Q

n+1

n

Q

JK

JK

1

0

1

0









Przerzutniki synchroniczne

11

Wykorzystanie przerzutnika JK do realizacji przerzutnika D

00 01 11 10

0

0

0

1

1

1

1

0

0

1

Q

n+1

0

1

0

0

1

1

0

1

Q

n+1

n

Q

n

Q

JK

D

Przerzutniki synchroniczne

12

Wykorzystanie przerzutnika JK do realizacji przerzutnika T

00 01 11 10

0

0

0

1

1

1

1

0

0

1

Q

n+1

JK

n

Q

0

1

0

0

1

1

1

0

Q

n+1

n

Q

T

Przerzutniki synchroniczne

13

Wykorzystanie przerzutnika SR do realizacji przerzutnika D

00 01 11 10

0

0

0

-

1

1

1

0

-

1

Q

n+1

SR

0

1

0

0

1

1

0

1

Q

n+1

D

n

Q

n

Q

Przerzutniki synchroniczne

14

Wykorzystanie przerzutnika SR do realizacji przerzutników JK i T

Przerzutniki synchroniczne

15

Metody synchronizacji 
przerzutników:

 synchronizacja szerokością impulsu sygnału 

zegarowego,

 synchronizacja 

dwustopniowa,

 synchronizacja zboczem impulsu sygnału 

zegarowego.

Synchronizacja szerokością impulsu sygnału 
zegarowego

1

0

bramkowany 
przerzutnik wz

Przerzutniki synchroniczne

16

Synchronizacja dwustopniowa – przerzutniki typu 
„master-slave”

przerzutnik 
SR

symbo
l

symbo
l

przerzutnik 
JK

Przerzutniki synchroniczne

17

W przerzutnikach o synchronizacji dwustopniowej 
zmiany stanu wewnętrznego dokonują się na 
opadających zboczach sygnału zegarowego, co na 
symbolach takich przerzutników oznacza się kropką 
lub trójkątem przy sygnale zegarowym.

Przerzutniki synchroniczne

18

Synchronizacja zboczem impulsu sygnału 
zegarowego 

układ

asynchronic

zny

sygnał 
zegarowy c

c

sygnał 
D

sygnał 
wyjściowy 

y

Q 

D

y

Przerzutniki synchronizowane zboczem 
impulsu sygnału zegarowego są projektowane 
jako układy asynchroniczne 
z uwzględnieniem istnienia sygnału 
zegarowego.

Przerzutniki synchroniczne

19

Przerzutniki złożone

Przykładowy schemat złożonego 
przerzutnika JK

symb
ol

Przerzutniki synchroniczne

20

D

Przykładowy schemat złożonego 
przerzutnika D

Przerzutniki złożone

symb
ol

Przerzutniki synchroniczne

21

Struktura przerzutników 
złożonych

Przerzutniki synchroniczne

22

Przykładowe przebiegi sygnałów automatu 
sterującego złożonego przerzutnika D