- JK kiikku:
- Vaaditut komponentit:
- JK Flip-flop -piirikaavio ja selitys:
- JK-kiikun käytännön esittely ja työskentely:
Digitaalinen termi elektroniikassa edustaa datan tuottamista, käsittelyä tai tallentamista kahden tilan muodossa. Nämä kaksi tilaa voidaan esittää KORKEAKSI tai MATALAKSI, positiivisina tai ei-positiivisina, asetettuina tai nollattuina, mikä on viime kädessä binäärinen. Korkea on 1 ja matala on 0, joten digitaalinen tekniikka ilmaistaan 0- ja 1-sarjoina. Esimerkki on 011010, jossa kukin termi edustaa yksittäistä tilaa. Täten tämä lukitusprosessi laitteistossa tapahtuu käyttämällä tiettyjä komponentteja, kuten salpa tai kiikku, multiplekseri, demultiplexeri, kooderit, dekooderit ja niin edelleen, joita kutsutaan yhdessä peräkkäisiksi logiikkapiireiksi.
Joten aiomme keskustella varvastossuista, joita kutsutaan myös salvoiksi. Salvat voidaan myös ymmärtää bistabiilina multivibraattorina kahtena vakaana tilana. Yleensä nämä salpapiirit voivat olla joko aktiivinen-korkea tai aktiivinen-matala ja ne voidaan laukaista vastaavasti HIGH- tai LOW-signaaleilla.
Yleisimmät varvastossut ovat,
- RS-kiikku (RESET-SET)
- D Kiikku (data)
- JK Flip-flop (Jack-Kilby)
- T Flip-flop (Toggle)
Edellä mainituista tyypeistä vain JK- ja D-varvastossut ovat saatavilla integroidussa IC-muodossa ja niitä käytetään myös laajalti useimmissa sovelluksissa. Tässä tässä artikkelissa keskustelemme JK Flip Flopista.
JK kiikku:
Nimeä JK flip-flop kutsutaan keksijä Jack Kilbyltä texas-instrumenteista. Monipuolisuutensa vuoksi niitä on saatavana IC-paketteina. JK-kiikun tärkeimmät sovellukset ovat siirtorekisterit, tallennusrekisterit, laskurit ja ohjauspiirit. D-tyyppisen kiikun yksinkertaisesta johdotuksesta huolimatta JK-kiikku on luonteeltaan vaihtuva. Tämä on ollut lisäetu. Siksi niitä käytetään enimmäkseen laskureissa ja PWM-sukupolvessa jne. Tässä käytämme NAND-portteja osoittamaan JK-kiikun.
Aina kun kellosignaali on MATALA, tulo ei koskaan vaikuta lähtötilaan. Kellon on oltava korkea, jotta tulot aktivoituvat. Siten JK-kiikku on ohjattu kaksitasoinen salpa, jossa kellosignaali on ohjaussignaali. Siten lähdöllä on kaksi vakaa tilaa, jotka perustuvat tuloihin, joista on keskusteltu jäljempänä.
JK Flip Flopin totuustaulukko:
|
Kello |
TULO |
LÄHTÖ |
|||
|
NOLLAA |
J |
K |
Q |
Q ' |
|
|
X |
MATALA |
X |
X |
0 |
1 |
|
KORKEA |
KORKEA |
0 |
0 |
Ei muutosta |
|
|
KORKEA |
KORKEA |
0 |
1 |
0 |
1 |
|
KORKEA |
KORKEA |
1 |
0 |
1 |
0 |
|
KORKEA |
KORKEA |
1 |
1 |
Vaihda |
|
|
MATALA |
KORKEA |
X |
X |
Ei muutosta |
|
|
KORKEA |
KORKEA |
X |
X |
Ei muutosta |
|
|
KORKEA |
KORKEA |
X |
X |
Ei muutosta |
J (Jack) ja K (Kilby) ovat JK-kiikun syöttötilat. Q ja Q 'edustavat kiikun lähtötiloja. Taulukon mukaan tulojen perusteella lähtö muuttaa tilaa. Tärkeää on kuitenkin harkita, että kaikki nämä voivat tapahtua vain kellosignaalin läsnä ollessa. Tämä toimii kuten SR-kiikku täydentävissä tuloissa ja etuna on, että sillä on vaihtotoiminto.
JK Flip-Flopin esitys logiikkaporttien avulla:
Siten vertaamalla kolmea sisääntuloa ja kahta tuloa NAND-portin totuustaulukkoa ja soveltamalla syötteitä JK flip-flop -totuustaulukossa annetulla tavalla, tulos voidaan analysoida. Analysoimalla yllä olevaa kokoonpanoa kaksivaiheisena rakenteena, jolloin edellinen tila (Q ') on 0
Kun J = 1, K = 0 ja KELLO = KORKEA
Lähtö: Q = 1, Q '= 0. Työskentely on oikein.
PALAUTA:
RESET-nastan on oltava aktiivinen HIGH. Kaikki nastat muuttuvat passiivisiksi LOW at RESET -nastalla. Siksi tämä tappi vedettiin aina ylös ja voidaan vetää alas vain tarvittaessa.
IC-paketti:
|
Q |
Todellinen tuotos |
|
Q ' |
Kohteliaisuus |
|
KELLO |
Kellotulo |
|
J |
Tietojen syöttö 1 |
|
K |
Tietojen syöttö 2 |
|
NOLLAA |
Suora nollaus (matala aktivoitu) |
|
GND |
Maa |
|
V CC |
Syöttöjännite |
Käytetty IC on MC74HC73A (Dual JK-tyyppinen kiikku, jossa RESET). Se on 14-nastainen pakkaus, joka sisältää 2 erillistä JK-kiikasta sisällä. Yläpuolella on neulakaavio ja vastaava nastojen kuvaus.
Vaaditut komponentit:
- IC MC74HC73A (Dual JK flip-flop) - 1 Ei.
- LM7805 - 1 Ei.
- Kosketuskytkin - 4
- 9 V: n akku - 1 Ei.
- LED (vihreä - 1; punainen - 1)
- Vastukset (1kὨ - 4; 220kὨ -2)
- Leipälauta
- Johtojen liittäminen
JK Flip-flop -piirikaavio ja selitys:
IC-virtalähde V DD vaihtelee välillä 0 - + 7 V, ja tiedot ovat käytettävissä lomakkeessa. Alla oleva tilannekuva näyttää sen. Lisäksi olemme käyttäneet LED-lähtöä, lähde on rajoitettu 5V: iin syöttöjännitteen ja DC-lähtöjännitteen ohjaamiseksi.
Olemme käyttäneet LM7805-säätintä LED-jännitteen rajoittamiseen.
JK-kiikun käytännön esittely ja työskentely:
Painikkeet J (Data1), K (Data2), R (Nollaa), CLK (Kello) ovat tuloja JK-kiikalle. Kaksi LEDiä Q ja Q 'edustavat kiikun lähtötiloja. 9 V: n akku toimii sisääntulona jännitesäätimelle LM7805. Siksi säädettyä 5 V: n lähtöä käytetään Vcc: n ja nastan syöttönä IC: lle. Tällöin D: n eri tuloille vastaava lähtö voidaan nähdä LEDien Q ja Q 'kautta.
Nastat J, K, CLK yleensä vedetty alas, ja tappi R on vedetty ylös. Siksi oletusarvoinen tulotila on matala kaikissa nastoissa paitsi R, joka on normaalin toiminnan tila. Totutaulukon mukainen alkutila on siis edellä esitetty. Q = 1, Q '= 0. Käytetyt LEDit ovat virranrajoitettuja käyttämällä 220 ohmin vastusta.
Huomaa: Koska KELLO on laukautunut HIGH - LOW-reunasta, molempia tulopainikkeita on painettava ja pidettävä painettuna, kunnes CLOCK-painike vapautetaan.
Alla on kuvattu JK Flip-Flopin eri tilat käyttämällä leipälautapiiriä IC MC74HC73A: n kanssa. Esittelyvideo on myös alla:
Tila 1:
Kello - KORKEA; J - 0; K - 1; R - 1; Q - 0; Q '- 1
Tilan 1 tuloille PUNAINEN led-hehku osoittaa, että Q 'on KORKEA ja VIHREÄ led osoittaa, että Q on matala. Työskentely voidaan tarkistaa totuustaulukolla.
Huomaa: R on jo vedetty ylös, joten sinun ei tarvitse painaa painiketta tehdäksesi siitä 1.
Tila 2: Kello - KORKEA; J - 1; K - 0; R - 1; Q - 1; Q '- 0
Tilan 2 tuloille VIHREÄ led-hehku osoittaa, että Q on KORKEA ja PUNAINEN led osoittaa, että Q 'on matala. Sama voidaan varmistaa totuustaulukolla.
Tila 3: Kello - KORKEA; J - 1; K - 1; R - 1; Q / Q '- Vaihda kahden tilan välillä
Tilan 3 tuloille PUNAINEN ja VIHREÄ ledit hehkuvat vuorotellen jokaiselle kellopulssille (KORKEAsta matalaan reunaan), mikä osoittaa vaihtotoiminnon. Lähtö vaihtaa edellisestä tilasta toiseen tilaan ja tämä prosessi jatkuu jokaiselle kellopulssille.
Ensimmäiselle kellopulssille J = K = 1
Toiselle kellopulssille J = K = 1
Tila 4: Kello - MATALA; J - 0; K - 0; R - 0; Q - 0; Q '- 1
Huomaa: R on jo vedetty ylös, joten meidän on painettava painiketta, jotta se olisi 0.
Tila 4 -lähtö osoittaa, että tulomuutokset eivät vaikuta tässä tilassa. Lähtö PUNAINEN led-hehku osoittaa, että Q 'on KORKEA ja VIHREÄ led näyttää Q olevan MATALA. Tämä tila on vakaa ja pysyy siellä seuraavaan kelloon saakka ja tuloa käytetään RESET-toiminnolla HIGH-pulssina.
Tila 5: Muut tilat eivät ole muutostiloja, joiden aikana lähtö on samanlainen kuin edellinen lähtö tila. Muutokset eivät vaikuta ulostulotiloihin, voit tarkistaa ne yllä olevasta totuustaulukosta.
Täydellinen toiminta ja kaikki tilat on myös esitetty alla olevassa videossa.