- JK flip-flop:
- Szükséges alkatrészek:
- JK Flip-flop kapcsolási rajz és magyarázat:
- A JK Flip-Flop gyakorlati bemutatása és kidolgozása:
Az elektronikában a digitális kifejezés az adatok generálását, feldolgozását vagy tárolását jelenti két állapot formájában. A két állapot HIGH vagy LOW, pozitív vagy nem pozitív, beállított vagy nullázott lehet, ami végül bináris. A magas értéke 1, az alacsony értéke 0, ezért a digitális technológiát 0 és 1 sorokként fejezik ki. Ilyen például a 011010, amelyben minden kifejezés egy egyedi állapotot képvisel. Ez a hardveres reteszelési folyamat bizonyos összetevők felhasználásával történik, például retesz vagy Flip-flop, Multiplexer, Demultiplexer, Encoders, Decoder és így tovább, szekvenciális logikai áramkörként.
Szóval, megbeszéljük a reteszként is hívott papucsokat. A reteszek két stabil állapotú Bistable Multivibrator-ként is felfoghatók. Általában ezek a reteszes áramkörök lehetnek aktív-magas vagy aktív-alacsony szintek, és HIGH vagy LOW jelekkel indíthatják őket.
A papucsok általános típusai a következők:
- RS flip-flop (RESET-SET)
- D Flip-flop (adatok)
- JK flip-flop (Jack-Kilby)
- T Flip-flop (Toggle)
A fenti típusok közül csak JK és D papucs áll rendelkezésre integrált IC formában, és széles körben használják az alkalmazások többségében. Itt, ebben a cikkben a JK Flip Flopról fogunk beszélgetni.
JK flip-flop:
A JK flip-flop nevet Jack Kilby feltaláló nevezi texasi eszközökből. Sokoldalúsága miatt IC csomagként kaphatók. A JK flip-flop fő alkalmazásai a Shift regiszterek, a tárolási regiszterek, a számlálók és a vezérlő áramkörök. A D típusú flip-flop egyszerű bekötése ellenére a JK flip-flop változó jellegű. Ez további előnyt jelentett. Ezért leginkább számlálókban és PWM generálásban használják őket. Itt NAND kapukat használunk a JK flip flop bemutatására
Amikor az órajel LOW, a bemenet soha nem fogja befolyásolni a kimeneti állapotot. Az órának magasnak kell lennie ahhoz, hogy a bemenetek aktívak legyenek. Így a JK flip-flop egy vezérelt Bi-stabil retesz, ahol az órajel a vezérlőjel. Így a kimenetnek két stabil állapota van az alábbiakban tárgyalt bemenetek alapján.
JK Flip Flop igazságtáblázata:
|
Óra |
BEMENET |
KIMENET |
|||
|
VISSZAÁLLÍTÁS |
J |
K |
Q |
Q ' |
|
|
x |
ALACSONY |
x |
x |
0 |
1 |
|
MAGAS |
MAGAS |
0 |
0 |
Nincs változás |
|
|
MAGAS |
MAGAS |
0 |
1 |
0 |
1 |
|
MAGAS |
MAGAS |
1 |
0 |
1 |
0 |
|
MAGAS |
MAGAS |
1 |
1 |
Toggle |
|
|
ALACSONY |
MAGAS |
x |
x |
Nincs változás |
|
|
MAGAS |
MAGAS |
x |
x |
Nincs változás |
|
|
MAGAS |
MAGAS |
x |
x |
Nincs változás |
A J (Jack) és a K (Kilby) a JK flip-flop bemeneti állapota. A Q és Q 'a flip-flop kimeneti állapotát jelenti. A táblázat szerint a bemenetek alapján a kimenet megváltoztatja az állapotát. Fontos azonban figyelembe venni, hogy mindez csak az órajel jelenlétében fordulhat elő. Ez úgy működik, mint az SR flip-flop az ingyenes bemeneteknél, és az az előnye, hogy ennek váltogató funkciója van.
A JK Flip-Flop ábrázolása Logic Gates segítségével:
Így összehasonlítva a három bemeneti és két bemeneti NAND kapu igazságtáblázatot és a JK flip-flop igazságtáblázatban megadott bemeneteket alkalmazva a kimenet elemezhető. A fenti összeállítást kétlépcsős szerkezetként elemezve, az előző állapotot (Q ') 0-nak tekintve
Ha J = 1, K = 0 és ÓRA = MAGAS
Kimenet: Q = 1, Q '= 0. A munka megfelelő.
VISSZAÁLLÍTÁS:
A RESET tűnek HIGH aktívnak kell lennie. Az összes csap inaktívvá válik a LOW at RESET gombnál. Ezért ez a csap mindig felhúzódott, és csak szükség esetén húzható le.
IC csomag:
|
Q |
Igaz kimenet |
|
Q ' |
Bók kimenet |
|
ÓRA |
Óra bemenet |
|
J |
Adatbevitel 1 |
|
K |
2. adatbevitel |
|
VISSZAÁLLÍTÁS |
Közvetlen visszaállítás (alacsony aktiválás) |
|
GND |
Talaj |
|
V CC |
Tápfeszültség |
Az alkalmazott IC MC74HC73A (kettős JK típusú flip-flop RESET-kel). Ez egy 14 tűs csomag, amely 2 különálló JK flip-flopot tartalmaz. Fent van a csapdiagram és a csapok megfelelő leírása.
Szükséges alkatrészek:
- IC MC74HC73A (kettős JK flip-flop) - 1 sz.
- LM7805 - 1No.
- Tapintható kapcsoló - 4
- 9 V-os akkumulátor - 1
- LED (zöld - 1; piros - 1)
- Ellenállások (1kὨ - 4; 220kὨ -2)
- Kenyérlemez
- Csatlakozó vezetékek
JK Flip-flop kapcsolási rajz és magyarázat:
A V DD IC áramforrás 0 és + 7 V között mozog, és az adatok rendelkezésre állnak az adatlapon. Az alábbi pillanatkép azt mutatja. A kimeneten LED-et is használtunk, a forrást 5 V-ra korlátoztuk a tápfeszültség és az egyenáramú kimeneti feszültség szabályozására.
LM7805 szabályozót használtunk a LED feszültségének korlátozására.
A JK Flip-Flop gyakorlati bemutatása és kidolgozása:
A J (Data1), K (Data2), R (Reset), CLK (Clock) gombok a JK flip-flop bemenetei. A két Q és Q 'LED a flip-flop kimeneti állapotát jelenti. A 9V-os akkumulátor az LM7805 feszültségszabályozó bemeneteként működik. Ezért a szabályozott 5 V-os kimenetet használják Vcc-ként és pin-ként az IC felé. Így a D különböző bemeneténél a megfelelő kimenet látható a Q és Q 'LED-en keresztül.
A J, K, CLK csapok általában lehúzódnak, és az R csapok fel vannak húzva. Ennélfogva az alapértelmezett bemeneti állapot az összes tüskén LOW lesz, kivéve R, amely a normál működés állapota. Így az igazságtáblázat szerinti kiindulási állapot a fent látható. Q = 1, Q '= 0. Az alkalmazott LED-ek áramkorlátozása 220 Ohm ellenállással történik.
Megjegyzés: Mivel az ÓRA HIGH-tól LOW élig vált, mindkét bemeneti gombot nyomva kell tartani, amíg el nem engedi az ÓRA gombot.
Az alábbiakban ismertettük a JK Flip-Flop különféle állapotait az IC MC74HC73A IC Breadboard áramkör használatával. Az alábbiakban bemutató videó is található:
1. állapot:
Óra - MAGAS; J - 0; K - 1; R - 1; Q - 0; Q '- 1
Az 1. állapot bemeneteknél a RED led izzó jelzi, hogy a Q 'MAGAS, a ZÖLD pedig azt mutatja, hogy Q alacsony. A munka az igazságtáblával ellenőrizhető.
Megjegyzés: R már fel van húzva, így nem kell megnyomni a gombot, hogy 1 legyen.
2. állapot: Óra - MAGAS; J - 1; K - 0; R - 1; Q - 1; Q '- 0
A 2. állapot bemenetéhez a ZÖLD LED világít, jelezve, hogy a Q HIGH, a RED LED pedig azt, hogy Q 'LOW. Ugyanez igazolható az igazságtáblával is.
3. állapot: Óra - MAGAS; J - 1; K - 1; R - 1; Q / Q '- Váltás két állapot között
A 3. állapot bemenetéhez a RED és a ZÖLD LED felváltva világít minden óraimpulzusnál (HIGH - LOW él), jelezve a váltási műveletet. A kimenet az előző állapotból egy másik állapotba vált, és ez a folyamat minden óraimpulzusra folytatódik.
Az első óra impulzus esetén J = K = 1
Második óra impulzus esetén J = K = 1
4. állapot: Óra - LOW; J - 0; K - 0; R - 0; Q - 0; Q '- 1
Megjegyzés: R már felhúzva van, ezért meg kell nyomnunk a gombot, hogy 0 legyen.
A 4-es állapot kimenete azt mutatja, hogy a bemeneti változások ebben az állapotban nincsenek hatással. A kimeneti RED led világít, jelezve, hogy a Q 'MAGAS, a ZÖLD pedig azt mutatja, hogy Q alacsony. Ez az állapot stabil, és ott marad a következő óráig, és a bemenetet RESET-vel, HIGH impulzusként alkalmazzák.
5. állapot: A fennmaradó állapotok Nincsenek változási állapotok, amelyek során a kimenet hasonló lesz az előző kimeneti állapothoz. A változások nem befolyásolják a kimeneti állapotokat, a fenti Igazság táblázattal ellenőrizheti.
A teljes működést és az összes állapotot az alábbi videó is bemutatja .