技術記事

フリップフロップの回路と機能をデータシートから読み解く

こんにちは。
ヘーシロー。です。

フリップフロップの記事の
続編を書いてみました。
今回は、
実際に世の中で
流通している製品を
題材にお話します。

実際に世の中で売られているフリッププロップ

フリップフロップやバッファ、
シフトレジスタ等、
論理回路の構成要素は、
「汎用ロジック」
と言われ、
世の中で実際に
流通しています。

Nexperia社”74AUP2G79″

その中でも
比較的データシートが
分かりやすい
Nexperia社の”74AUP2G79″
を、今回の
フリップフロップの
題材にします。

データシートのダウンロード

まずは、
下記にアクセスして
データシートを
ダウンロードしてみましょう。
“74AUP2G79″のdatasheet

Nexperia社のHPから
辿る場合は、

Home > Products
> Analog & Logic ICs
> Synchronous interface logic
> Flip-Flops
> D-Type Flip-Flops
の階層を辿り、
Datasheetのタブをクリックし、
“74AUP2G79″を選びます。

“74AUP2G79″の回路図

図1に
Nexperia社 74AUP2G79の
データシート Fig.3から、
回路図をそのまま
書き出しました。

74AUP2G79_回路図図1 74AUP2G79 回路図

前回紹介した理論上の回路図と比較する

図1の回路図を
先日紹介した
Dラッチ(D-LATCH)とDフリップフロップ (D-FF)
P.3の右側の概念図の
それぞれの構成要素
に分けてみましょう。

74AUP2G79_回路図_解説_1図2 74AUP2G79_回路図_解説(1)

“TG”は、
“Transfar Gate”
の略で、
今回は、
(Lアクティブの)
スイッチとして
用いられています。

インバーター2つの数珠つなぎはメモリー

また、ピンクの枠内
の”TG”は、
「電圧レベルの保持」
が必要な時のみ
アクティブになるように
なっており、
ユーザーから見た
回路機能に影響は
ないので、
図2と図3は、
機能としては等価です。

74AUP2G79_回路図_解説_2図3 74AUP2G79_回路図_解説(2)

ピンクの枠内は、
インバータが2つ
数珠つなぎになって
いますね。
この部分のみ
を図4のように
抜き出してみます。

メモリーの回路図図4 メモリーの回路図

この回路は、
入力にHiもしくはLoレベル
を入力した後は、
入力をフローティング
にしたとしても、
出力レベル保持する
機能があり、
“メモリー”と呼ばれます。

インバーター3つ(若しくは奇数)の数珠つなぎは発振回路

余談ですが、
図5のように
3つもしくは奇数の
インバータを
数珠つなぎにした場合は、
リングオシレータと
呼ばれ、
発振回路となります。

リングオシレータ図5 リングオシレータ(発振回路)

まとめ

本稿では、
“74AUP2G79″の回路図を
Dラッチ(D-LATCH)とDフリップフロップ (D-FF)
P.3の回路図にあてはめ、
実際に流通している
汎用ロジックが、
上記P.3以降の
理論で実際動いている
ことを検証してみました。

以上、ご参考になれば幸いです。

ABOUT ME
アバター
ヘーシロー。
幼い頃より慈悲の心に目覚め、
現在は慈愛に満ちたパパ。
エンジニア歴20年近いオジでもあるが、
会社では全然エラくない!

このままでは、
自分が培ってきた技術が
ただただ埋もれていくと
危機感を持つ。

最初に勤めた会社は、
色々な事が許せず退職し、
就職先の影も形もない状況で浪人。

浪人後に就職したメーカー・商社で、
自身の英語と技術知識に自信を持つ。
年収は浪人前の1.5倍。

最近はブログに目覚め、
技術記事やキャリア形成、
英語について、
思うところを発信する。
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