¿Cuál es el propósito de un flip-flop maestro-esclavo?

El problema con el simple cierre JK es la condición de carrera. Mientras el reloj sea alto, la salida cambia entre 0 y 1, cuando el retardo de propagación es menor que el período de pulso. Esto es indeseable. La configuración maestro-esclavo elimina este problema.

Un flip-flop JK maestro-esclavo con un borde positivo simple consta de dos pestillos en cascada: un pestillo negativo y un pestillo positivo.

Los pestillos se activan a nivel . Cuando el reloj está bajo , el primer pestillo está en modo transparente, el segundo está en modo de espera. Cuando el reloj está alto , el primer pestillo está en modo de espera, el segundo está en modo transparente. Juntos actúan como un flip-flop JK maestro-esclavo desencadenado por una ventaja positiva.

Cuando el reloj realiza la transición de 0 - > 1, el primer pestillo se mueve del modo transparente al modo de espera, mientras que el segundo pestillo se mueve del modo de retención al modo transparente al mismo tiempo. es decir, la salida del primer pestillo justo antes de que el momento de reloj ascendente sería la información muestreada por el segundo pestillo. Estos datos están disponibles en Q después de que el reloj se vuelva alto, porque el segundo pestillo ahora está en modo transparente. Una vez que el reloj se vuelve alto, los cambios en la entrada del primer pestillo ya no se reflejan en la salida Q porque ahora está en modo de espera. En el caso anterior, cuando el reloj está alto y J = K = 1, las salidas se alternan hasta que el reloj baja. Este problema ya no existe en este caso.

Los flip flops esclavos maestros de cualquier variedad suelen ser una combinación de un flop controlado de nivel positivo con un flop controlado de nivel negativo.

Cuando se combina correctamente, esto te da un flop controlado por bordes.

Es más fácil diseñar una lógica secuencial controlada por un borde en lugar de dos niveles. Debe diseñar los relojes de lógica de nivel diseñado para que no se superpongan, de modo que no infrinja los tiempos de configuración y de espera de los flops activados de nivel y que las salidas cambien cuando usted lo desee también. En el pasado, el diseño lógico se ha hecho de esta manera, particularmente en el diseño de circuitos integrados. Es mucho más fácil lidiar solo con una transición y tener gran parte de la traducción a dos niveles de diseño y tiempo resuelto para usted en el diseño de los flops desencadenados por el borde.

Bueno, la principal ventaja de usar un maestro-esclavo en lugar de un JK para alternar es que el maestro-esclavo no permite que la salida cambie cuando q cambia y espera un pulso de reloj. Esto evita la activación falsa que se conoce como "raza". Este es un muy buen artículo sobre flip-flops: enlace