Τ 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 T Flip Flop.

T Flip-flop:

Το όνομα T flip-flop ορίζεται από τη φύση της λειτουργίας εναλλαγής. Οι κύριες εφαρμογές του T flip-flop είναι μετρητές και κυκλώματα ελέγχου. Το T flip flop είναι μια τροποποιημένη μορφή JK flip-flop που το κάνει να λειτουργεί σε περιοχή εναλλαγής.

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 T 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 T Flip Flop:

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

Το T flip flop είναι η τροποποιημένη μορφή του JK flip flop. Το Q και Q 'αντιπροσωπεύει τις καταστάσεις εξόδου του flip-flop. Σύμφωνα με τον πίνακα, με βάση την είσοδο, 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 σε αντίθεση με το SR flip Flop & JK flip-flop για τις δωρεάν εισόδους. Αυτό έχει μόνο τη λειτουργία εναλλαγής.

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.

IC Πακέτο: ?

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. Οι είσοδοι J και Κ θα βραχυκυκλωθεί και να χρησιμοποιηθεί ως είσοδος Τ.

Απαιτούμενα στοιχεία:

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

Διάγραμμα και εξήγηση κυκλώματος T 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 του T Flip-Flop:

Τα κουμπιά T (Toggle), R (Reset), CLK (Clock) είναι οι είσοδοι για το T 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 τις εισόδους HIGH και LOW στο T, η αντίστοιχη έξοδος μπορεί να φανεί μέσω των LED Q και Q '.

Οι ακίδες T, 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 βρίσκεται σε υψηλή κατάσταση για κανονική λειτουργία. 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 έχουμε περιγράψει τις διάφορες καταστάσεις του T Flip-Flop χρησιμοποιώντας ένα κύκλωμα Breadboard με ICMC74HC73A. Ένα βίντεο επίδειξης δίνεται επίσης παρακάτω.

Πολιτεία 1:

Ρολόι - ΥΨΗΛΟ; Τ - 1; R - 1; Q / Q '- Εναλλαγή μεταξύ δύο καταστάσεων.

Για τις εισόδους State 1 HIGH στο T και το ρολόι, η λυχνία RED και GREEN ανάβει εναλλακτικά για κάθε παλμό ρολογιού (HIGH to LOW edge) υποδεικνύοντας την ενέργεια εναλλαγής. Η έξοδος αλλάζει από την προηγούμενη κατάσταση σε άλλη κατάσταση και αυτή η διαδικασία συνεχίζεται για κάθε παλμό ρολογιού όπως φαίνεται παρακάτω.

Για τον πρώτο παλμό ρολογιού με T = 1

Για δεύτερο παλμό ρολογιού με T = 1

Πολιτεία 2:

Ρολόι - ΧΑΜΗΛΟ Τ - 0; R - 1; Ε - 0; Q '- 1

Η έξοδος κατάστασης 2 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 3: 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 που δίνεται παραπάνω.

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