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 T Flip Flopista.
T kiikku:
Nimeä T flip-flop kutsutaan vaihtamisoperaation luonteesta. T-kiikun tärkeimmät sovellukset ovat laskurit ja ohjauspiirit. T-varvastossu on JK-kiikkuun modifioitu muoto, jolloin se toimii vaihtelevalla alueella.
Aina kun kellosignaali on MATALA, tulo ei koskaan vaikuta lähtötilaan. Kellon on oltava korkea, jotta tulot aktivoituvat. Siten T-kiikari on ohjattu kaksitasoinen salpa, jossa kellosignaali on ohjaussignaali. Siten lähdöllä on kaksi vakaa tilaa, jotka perustuvat tuloihin, joista on keskusteltu jäljempänä.
T-kiikun totuustaulukko:
|
Kello |
TULO |
LÄHTÖ |
||
|
NOLLAA |
T |
Q |
Q ' |
|
|
X |
MATALA |
X |
0 |
1 |
|
KORKEA |
KORKEA |
0 |
Ei muutosta |
|
|
KORKEA |
KORKEA |
1 |
Vaihda |
|
|
MATALA |
KORKEA |
X |
Ei muutosta |
T-kiikku on muokattu muoto JK-kiikasta. Q ja Q 'edustavat kiikun lähtötiloja. Taulukon mukaan tulon perusteella lähtö muuttaa tilaansa. Tärkeää on kuitenkin harkita, että kaikki nämä voivat tapahtua vain kellosignaalin läsnä ollessa. Tämä toimii toisin kuin SR flip Flop & JK flip-flop ilmaisissa tuloissa. Tällä on vain vaihtotoiminto.
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 Pakkaus:;
|
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. J- ja K-tulot oikosuljetaan ja niitä käytetään T-tulona.
Vaaditut komponentit:
- MC74HC73A (Dual JK flip-flop) - 1 Ei.
- LM7805 - 1 Ei.
- Kosketuskytkin - 3
- 9 V: n akku - 1 Ei.
- LED (vihreä - 1; punainen - 1)
- Vastukset (1kὨ - 3; 220kὨ -2)
- Leipälauta
- Johtojen liittäminen
T Kiikakytkentäkaavio ja selitys:
IC-virtalähde V DD vaihtelee välillä 0 - + 7 V, ja tiedot ovat käytettävissä tuotetietolomakkeessa. 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.
T-kiikun käytännön esittely:
Painikkeet T (Toggle), R (Reset), CLK (Clock) ovat T-kiikun tuloja. 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. Siten T: n HIGH- ja LOW-tuloille vastaava lähtö voidaan nähdä LEDien Q ja Q 'kautta.
Nastat T, CLK yleensä vedetty alas, ja tappi R on vedetty ylös. Siksi oletusarvoinen tulotila on MATALA kaikissa nastoissa paitsi R, joka on normaalissa käytössä korkeassa tilassa. 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 T Flip-Flopin eri tilat käyttämällä leipälautapiiriä ICMC74HC73A: n kanssa. Esittelyvideo on myös alla.
Tila 1:
Kello - KORKEA; T - 1; R - 1; Q / Q '- Vaihda kahden tilan välillä.
Tilan 1 HIGH-tulojen kohdalla T: ssä ja kellossa PUNAINEN ja VIHREÄ led-merkkivalo palavat vuorotellen jokaiselle kellopulssille (HIGH - LOW-reuna), mikä osoittaa vaihtotoiminnon. Lähtö vaihtaa edellisestä tilasta toiseen tilaan ja tämä prosessi jatkuu jokaiselle kellopulssille alla olevan kuvan mukaisesti.
Ensimmäiselle kellopulssille, jonka T = 1
Toiselle kellopulssille, jonka T = 1
Tila 2:
Kello - MATALA; T - 0; R - 1; Q - 0; Q '- 1
Tila 2 -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 3: Muut tilat eivät ole muutostiloja, joiden aikana lähtö on samanlainen kuin edellinen lähtö tila. Muutokset eivät vaikuta ulostulotiloihin, voit tarkistaa ne yllä annetulla totuustaulukolla.
Täydellinen toiminta ja kaikki tilat on myös esitetty alla olevassa videossa.