Jk flip

Ο όρος ψηφιακή στην ηλεκτρονική αντιπροσωπεύει τη δημιουργία δεδομένων, την επεξεργασία ή την αποθήκευση με τη μορφή δύο καταστάσεων. Οι δύο καταστάσεις μπορούν να αναπαρασταθούν ως ΥΨΗΛΗ ή ΧΑΜΗΛΗ, θετική ή μη θετική, ορισμός ή επαναφορά που είναι τελικά δυαδικό. Το υψηλό είναι 1 και το χαμηλό είναι 0 και ως εκ τούτου η ψηφιακή τεχνολογία εκφράζεται ως σειρά 0 και 1. Ένα παράδειγμα είναι το 011010 στο οποίο κάθε όρος αντιπροσωπεύει μια μεμονωμένη κατάσταση. Έτσι, η διαδικασία αυτή μανδάλωσης σε hardware γίνεται με τη χρήση ορισμένων συστατικών όπως μάνταλο ή Flip-flop, Multiplexer, αποπολυπλέκτης, κωδικοποιητές, αποκωδικοποιητές και κλπ συλλογικά ονομάζεται ως λογικά κυκλώματα Sequential.

Έτσι, πρόκειται να συζητήσουμε για τα Flip-flops που ονομάζονται επίσης μάνδαλα. Τα μάνδαλα μπορούν επίσης να θεωρηθούν ως Bistable Multivibrator ως δύο σταθερές καταστάσεις. Γενικά, αυτά τα κυκλώματα μανδάλωσης μπορούν να είναι είτε ενεργά-υψηλά είτε ενεργά-χαμηλά και μπορούν να ενεργοποιηθούν από σήματα HIGH ή LOW αντίστοιχα.

Οι συνηθισμένοι τύποι σαγιονάρων είναι,

1. RS Flip-flop (RESET-SET)
2. D Flip-flop (Δεδομένα)
3. JK Flip-flop (Jack-Kilby)
4. T Flip-flop (εναλλαγή)

Από τους παραπάνω τύπους, μόνο τα flip-flop JK και D είναι διαθέσιμα στην ολοκληρωμένη φόρμα IC και χρησιμοποιούνται επίσης ευρέως στις περισσότερες εφαρμογές. Εδώ σε αυτό το άρθρο θα συζητήσουμε για το JK Flip Flop.

JK Flip-flop:

Το όνομα JK flip-flop ορίζεται από τον εφευρέτη Jack Kilby από τα όργανα της Τέξας. Λόγω της ευελιξίας του διατίθενται ως πακέτα IC. Οι κύριες εφαρμογές του JK flip-flop είναι οι καταχωρητές Shift, οι καταχωρητές αποθήκευσης, οι μετρητές και τα κυκλώματα ελέγχου. Παρά την απλή καλωδίωση του τύπου D flip-flop, το JK flip-flop έχει εναλλαγή. Αυτό ήταν ένα πρόσθετο πλεονέκτημα. Ως εκ τούτου, χρησιμοποιούνται κυρίως σε μετρητές και παραγωγή PWM, κλπ. Εδώ χρησιμοποιούμε πύλες NAND για να δείξουμε το JK flip flop

Όποτε το σήμα ρολογιού είναι χαμηλό, η είσοδος δεν επηρεάζει ποτέ την κατάσταση εξόδου. Το ρολόι πρέπει να είναι υψηλό για να ενεργοποιηθούν οι είσοδοι. Έτσι, το JK flip-flop είναι ένας ελεγχόμενος Bi-stable μάνδαλος όπου το σήμα ρολογιού είναι το σήμα ελέγχου. Έτσι, η έξοδος έχει δύο σταθερές καταστάσεις με βάση τις εισόδους που έχουν συζητηθεί παρακάτω.

Πίνακας αλήθειας του JK Flip Flop:

Ρολόι	ΕΙΣΑΓΩΓΗ	ΠΑΡΑΓΩΓΗ
ΕΠΑΝΑΦΟΡΑ	Ι	κ	Ερ	Ε »
Χ	ΧΑΜΗΛΟΣ	Χ	Χ	0	1
ΥΨΗΛΟΣ	ΥΨΗΛΟΣ	0	0	Καμία αλλαγή
ΥΨΗΛΟΣ	ΥΨΗΛΟΣ	0	1	0	1
ΥΨΗΛΟΣ	ΥΨΗΛΟΣ	1	0	1	0
ΥΨΗΛΟΣ	ΥΨΗΛΟΣ	1	1	Μεταβάλλω
ΧΑΜΗΛΟΣ	ΥΨΗΛΟΣ	Χ	Χ	Καμία αλλαγή
ΥΨΗΛΟΣ	ΥΨΗΛΟΣ	Χ	Χ	Καμία αλλαγή
ΥΨΗΛΟΣ	ΥΨΗΛΟΣ	Χ	Χ	Καμία αλλαγή

Οι J (Jack) και K (Kilby) είναι οι καταστάσεις εισόδου για το JK flip-flop. Το Q και Q 'αντιπροσωπεύει τις καταστάσεις εξόδου του flip-flop. Σύμφωνα με τον πίνακα, με βάση τις εισόδους, η έξοδος αλλάζει την κατάστασή της. Όμως, το σημαντικό που πρέπει να λάβετε υπόψη είναι ότι όλα αυτά μπορούν να συμβούν μόνο με την παρουσία του σήματος ρολογιού. Αυτό λειτουργεί σαν SR flip-flop για τις δωρεάν εισόδους και το πλεονέκτημα είναι ότι έχει λειτουργία εναλλαγής.

Εκπροσώπηση του JK Flip-Flop χρησιμοποιώντας Logic Gates:

Έτσι, συγκρίνοντας τον πίνακα αλήθειας τριών εισόδων και δύο εισόδων NAND πύλης και εφαρμόζοντας τις εισόδους όπως δίδονται στον πίνακα αλήθειας JK flip-flop, η έξοδος μπορεί να αναλυθεί. Αναλύοντας το παραπάνω συγκρότημα ως δομή δύο σταδίων, θεωρώντας ότι η προηγούμενη κατάσταση (Q ') είναι 0

Όταν J = 1, K = 0 και CLOCK = HIGH

Έξοδος: Q = 1, Q '= 0. Η εργασία είναι σωστή.

ΕΠΑΝΑΦΟΡΑ:

Ο ακροδέκτης RESET πρέπει να είναι ενεργός ΥΨΗΛΟΣ. Όλες οι καρφίτσες θα γίνουν ανενεργές μετά το LOW στο pin RESET. Ως εκ τούτου, αυτός ο πείρος τραβιέται πάντα και μπορεί να τραβηχτεί προς τα κάτω μόνο όταν χρειάζεται.

Πακέτο IC:

Ερ	Αληθινή έξοδος
Ε »	Έξοδος φιλοφρόνησης
ΡΟΛΟΪ	Είσοδος ρολογιού
Ι	Εισαγωγή δεδομένων 1
κ	Εισαγωγή δεδομένων 2
ΕΠΑΝΑΦΟΡΑ	Άμεση επαναφορά (χαμηλή ενεργοποίηση)
GND	Εδαφος
V CC	Τάση τροφοδοσίας

Το IC που χρησιμοποιείται είναι MC74HC73A (Dual JK-type flip-flop with RESET). Πρόκειται για ένα πακέτο 14 ακίδων που περιέχει 2 μεμονωμένα flip-flop JK μέσα. Πάνω είναι το διάγραμμα ακίδων και η αντίστοιχη περιγραφή των ακίδων.

Απαιτούμενα στοιχεία:

1. IC MC74HC73A (Dual JK flip-flop) - 1Νο.
2. LM7805 - 1Νο.
3. Διακόπτης αφής - 4Νο.
4. Μπαταρία 9V - 1 Όχι.
5. LED (Πράσινο - 1; Κόκκινο - 1)
6. Αντίσταση (1kὨ - 4; 220kὨ -2)
7. Ψωμί
8. Σύνδεση καλωδίων

Διάγραμμα και επεξήγηση κυκλώματος JK Flip-flop:

Η πηγή ισχύος IC V _DD κυμαίνεται από 0 έως + 7V και τα δεδομένα είναι διαθέσιμα στο φύλλο δεδομένων. Παρακάτω εμφανίζεται το στιγμιότυπο. Επίσης, χρησιμοποιήσαμε LED στην έξοδο, η πηγή περιορίστηκε στα 5V για τον έλεγχο της τάσης τροφοδοσίας και της τάσης εξόδου DC.

Χρησιμοποιήσαμε έναν ρυθμιστή LM7805 για να περιορίσουμε την τάση των LED.

Πρακτική επίδειξη και εργασία του JK Flip-Flop:

Τα κουμπιά J (Data1), K (Data2), R (Reset), CLK (Clock) είναι οι είσοδοι για το JK flip-flop. Τα δύο LED Q και Q 'αντιπροσωπεύουν τις καταστάσεις εξόδου του flip-flop. Η μπαταρία 9V λειτουργεί ως είσοδος στον ρυθμιστή τάσης LM7805. Ως εκ τούτου, η ρυθμιζόμενη έξοδος 5V χρησιμοποιείται ως τροφοδοσία Vcc και pin στο IC. Έτσι, για διαφορετική είσοδο στο D, η αντίστοιχη έξοδος μπορεί να φανεί μέσω των LED Q και Q '.

Οι ακίδες J, K, CLK συνήθως τραβιούνται προς τα κάτω και ο πείρος R τραβιέται προς τα πάνω. Ως εκ τούτου, η προεπιλεγμένη κατάσταση εισόδου θα είναι χαμηλή σε όλες τις ακίδες εκτός από το R που είναι κατάσταση κανονικής λειτουργίας. Έτσι, η αρχική κατάσταση σύμφωνα με τον πίνακα αλήθειας είναι όπως φαίνεται παραπάνω. Q = 1, Q '= 0. Τα LED που χρησιμοποιούνται είναι περιορισμένα ρεύματα χρησιμοποιώντας αντίσταση 220Ohm.

Σημείωση: Εφόσον ενεργοποιείται το CLOCK HIGH to LOW edge, και τα δύο κουμπιά εισόδου πρέπει να πατηθούν και να κρατηθούν μέχρι να απελευθερωθεί το κουμπί CLOCK.

Παρακάτω περιγράφουμε τις διάφορες καταστάσεις του JK Flip-Flop χρησιμοποιώντας ένα κύκλωμα Breadboard με IC MC74HC73A. Ένα βίντεο επίδειξης δίνεται επίσης παρακάτω:

Πολιτεία 1:

Ρολόι - ΥΨΗΛΟ; J - 0; Κ - 1; R - 1; Ε - 0; Q '- 1

Για τις εισόδους της Κατάστασης 1, η λυχνία LED RED δείχνει το Q 'να είναι ΥΨΗΛΟ και το ΠΡΑΣΙΝΟ LED δείχνει το Q να είναι χαμηλό. Η εργασία μπορεί να επαληθευτεί με τον πίνακα αλήθειας.

Σημείωση: Το R έχει ήδη τραβηχτεί, οπότε δεν χρειάζεται να πατήσετε το κουμπί για να το κάνετε 1.

Κατάσταση 2: Ρολόι - ΥΨΗΛΟ; J - 1; Κ - 0; R - 1; Ε - 1; Q '- 0

Για τις εισόδους της κατάστασης 2, το πράσινο LED ανάβει που δείχνει το Q να είναι ΥΨΗΛΟ και το ΚΟΚΚΙΝΟ LED δείχνει το Q 'να είναι χαμηλό. Το ίδιο μπορεί να επαληθευτεί με τον πίνακα αλήθειας.

Κατάσταση 3: Ρολόι - ΥΨΗΛΟ; J - 1; Κ - 1; R - 1; Q / Q '- Εναλλαγή μεταξύ δύο καταστάσεων

Για τις εισόδους State 3, οι λυχνίες RED και GREEN ανάβουν εναλλακτικά για κάθε παλμό ρολογιού (HIGH έως LOW edge) υποδεικνύοντας την ενέργεια εναλλαγής. Η εναλλαγή εξόδου από την προηγούμενη κατάσταση σε άλλη κατάσταση και αυτή η διαδικασία συνεχίζεται για κάθε παλμό ρολογιού.

Για τον πρώτο παλμό ρολογιού με J = K = 1

Για δεύτερο παλμό ρολογιού με J = K = 1

Κατάσταση 4: Ρολόι - ΧΑΜΗΛΟ J - 0; Κ - 0; R - 0; Ε - 0; Q '- 1

Σημείωση: Το R έχει ήδη τραβηχτεί, οπότε πρέπει να πατήσουμε το κουμπί για να το κάνουμε 0.

Η έξοδος State 4 δείχνει ότι οι αλλαγές εισόδου δεν επηρεάζουν σε αυτήν την κατάσταση. Η έξοδος RED led ανάβει που δείχνει το Q 'να είναι ΥΨΗΛΟ και το ΠΡΑΣΙΝΟ led δείχνει το Q να είναι χαμηλό. Αυτή η κατάσταση είναι σταθερή και παραμένει εκεί μέχρι το επόμενο ρολόι και η είσοδος εφαρμόζεται με RESET ως HIGH pulse.

Κατάσταση 5: Οι υπόλοιπες καταστάσεις δεν είναι καταστάσεις αλλαγής κατά τις οποίες η έξοδος θα είναι παρόμοια με την προηγούμενη κατάσταση εξόδου. Οι αλλαγές δεν επηρεάζουν τις καταστάσεις εξόδου, μπορείτε να επαληθεύσετε με τον Πίνακα Αλήθειας παραπάνω.

Η πλήρης λειτουργία και όλες οι πολιτείες παρουσιάζονται επίσης στο παρακάτω βίντεο.