\section{Einführung in die Flipflops}

\subsection{SR- und D-Flipflops}

In Vergleich zu taktgesteuerten Latches ändern taktflankengesteuerte Latches (Flipflops) den Zustand ihres Ausgangs, nur wenn der Eingang beschaltet wird und wenn das Taktsignal seinen Zustand ändert (entweder $T=0 \rightarrow 1$ oder $T = 1 \rightarrow 0$). Ändert sich das Taktsignal nicht, so ändert sich der Zustand des Ausgangs nicht.

\dfn{D-Flipflops}{
	D-Flipflops haben die gleiche Funktion wie D-Latches. Der einzige Unterschied ist, dass D-Flipflops taktflankengesteuert sind.

	\begin{minipage}{0.5\linewidth}
		\begin{center}
			\begin{circuitikz}[european]
				\draw (0,0) node[flipflop D, dot on notQ](tff1){};
			\end{circuitikz}
		\end{center}
	\end{minipage}
	\begin{minipage}{0.5\linewidth}
		\includegraphics[width=\linewidth]{fig/Fig_17.png} \cite{Luisier2024}
	\end{minipage}
}

\dfn{SR-Flipflops}{
	Wie beim D-Flipflop haben SR-Flipflops die gleiche Funktion wie SR-Latches mit dem Unterschied, dass SR-Flipflops taktflankengesteuert sind.

	\begin{minipage}{0.5\linewidth}
		\begin{center}
			\begin{circuitikz}[european]
				\tikzset{flipflop mySR/.style={flipflop,
							flipflop def={t1=S, t3=R, t6=Q, t4=$\bar{\text{Q}}$, c2=1, n4=1}}};
				\draw (0,0) node[flipflop mySR](tff1){};
			\end{circuitikz}
		\end{center}
	\end{minipage}
	\begin{minipage}{0.5\linewidth}
		\includegraphics[width=\linewidth]{fig/Fig_18.png} \cite{Luisier2024}
	\end{minipage}
}

\subsection{Dynamik von Flipflops}

Wie bei logischen Gattern sind Flipflops limitiert durch Verzögerungszeiten.

\begin{itemize}
	\item $t_{pd}$: Verzögerungszeit $\rightarrow$ misst die Verzögerungszeit zwischen einer aktiven  Taktflanke am Clock und ihrer Reaktion am Ausgang des Flipflops.
	\item $t_s$: Setup-Zeit $\rightarrow$ bestimmt wie lange ein Daten-Signal (hier  D) vor der aktiven Taktflanke unverändert anliegen muss, um sicher in das Flipflop übernommen zu werden.
	\item $t_h$: Haltezeit $\rightarrow$ gibt an, wie lange ein Daten-Signal nach der aktiven Taktflanke unverändert anliegen  muss, um sicher in das Flipflop übernommen zu werden.
\end{itemize} \cite{Luisier2024}

Die Verzögerungszeiten von Flipflops beeinflusst die Frequenz vom Taktsignal. Ist die Frequenz zu hoch, so kann der Flipflop nicht rechtzeitig schalten. Die maximale Taktfrequenz eines Flipflops wird meistens durch den Hersteller gegeben.