- D Flip-flop:
- Nepieciešamās sastāvdaļas:
- D Flip-Flop shēmas diagramma un skaidrojums:
- D Flip-Flop praktiskā demonstrēšana:
Termins digitālais elektronikā apzīmē datu ģenerēšanu, apstrādi vai glabāšanu divu stāvokļu formā. Abus stāvokļus var attēlot kā AUGSTS vai ZEMS, pozitīvs vai ne-pozitīvs, iestatīts vai atiestatīts, kas galu galā ir binārs. Augsts ir 1 un zems 0, un tāpēc digitālā tehnoloģija tiek izteikta kā 0 un 1 sērija. Piemērs ir 011010, kurā katrs termins apzīmē atsevišķu valsti. Tādējādi šis fiksācijas process aparatūrā tiek veikts, izmantojot noteiktus komponentus, piemēram, fiksatoru vai Flip-flop, Multiplexer, Demultiplexer, Encoders, Decoders un citus, ko kopā sauc par secīgām loģiskām shēmām.
Tātad, mēs apspriedīsim par Flip-flops, kurus sauc arī par aizbīdņiem. Slēdzenes var saprast arī kā bistable Multivibrator kā divus stabilus stāvokļus. Parasti šīs aizbīdņu ķēdes var būt vai nu aktīvas-augstas, vai aktīvas-zemas, un tās var iedarbināt attiecīgi ar HIGH vai LOW signāliem.
Parastie flip-flops veidi ir,
- RS flip-flop (RESET-SET)
- D Flip-flop (dati)
- JK flip-flop (Džeks-Kilbijs)
- T Flip-flop (Pārslēgt)
No iepriekš minētajiem veidiem tikai JK un D flip-flops ir pieejami integrētajā IC formā, un tos plaši izmanto arī lielākajā daļā lietojumu. Šeit šajā rakstā mēs apspriedīsim par D tipa Flip Flop.
D Flip-flop:
D Flip-flops tiek izmantoti arī kā daļa no atmiņas glabāšanas elementiem un datu procesoriem. D flip-flop var izveidot, izmantojot NAND gate vai ar NOR gate. Daudzpusības dēļ tie ir pieejami kā IC paketes. Galvenie D flip-flop pielietojumi ir ieviest aizkavēšanos laika shēmā kā buferī, paraugu ņemšanai noteiktos intervālos. D flip-flop ir vienkāršāks vadu savienojuma ziņā salīdzinājumā ar JK flip-flop. Šeit mēs izmantojam NAND vārtus, lai parādītu D flip flop.
Ikreiz, kad pulksteņa signāls ir LOW, ieeja nekad neietekmēs izejas stāvokli. Pulkstenim ir jābūt augstam, lai ievadi aktivizētos. Tādējādi D flip-flop ir kontrolējams divstabils aizbīdnis, kurā pulksteņa signāls ir vadības signāls. Atkal tas tiek sadalīts pozitīvas malas iedarbinātā D flip flop un negatīvās malas izraisītajā D flip-flop. Tādējādi izejai ir divi stabili stāvokļi, pamatojoties uz ievadiem, kas tika apspriesti turpmāk.
D Flip-Flop patiesības tabula:
Pulkstenis |
IEVADE |
IZVADE |
|
D |
J |
Q ' |
|
ZEMS |
x |
0 |
1 |
AUGSTS |
0 |
0 |
1 |
AUGSTS |
1 |
1 |
0 |
D (Data) ir ievades stāvoklis D flip-flop. Q un Q 'apzīmē flip-flop izejas stāvokļus. Saskaņā ar tabulu, pamatojoties uz izejvielām, izeja maina savu stāvokli. Bet vissvarīgākā lieta, kas jāņem vērā, ir tas, ka tas viss var notikt tikai pulksteņa signāla klātbūtnē. Tas darbojas tieši tāpat kā SR flip-flop tikai bezmaksas ieejām.
D Flip-Flop attēlojums, izmantojot loģiskos vārtus:
IEVADE |
IZVADE |
|
1. ievade |
2. ievade |
3. izeja |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
Tādējādi, salīdzinot NAND vārtu patiesības tabulu un pielietojot ievadi, kā norādīts D flip-flop patiesības tabulā, var analizēt izvadi. Analizējot iepriekš minēto montāžu kā trīspakāpju struktūru, ņemot vērā iepriekšējo stāvokli (Q ') 0
kad D = 1 un Pulkstenis = AUGSTS
Izeja: Q = 1, Q '= 0. Darbs ir pareizs.
Iepriekš iestatīts un notīrīts:
D flip flop ir vēl divas ieejas, proti, PRESET un CLEAR. AUGSTS signāls uz CLEAR tapu padarīs Q izvadi atiestatītu, kas ir 0. Līdzīgi kā HIGH signāls uz PRESET tapu Q izvadi iestatīs kā 1. Tādējādi nosaukums pats izskaidro tapu aprakstu.
Pulkstenis |
IEVADE |
IZVADE |
|||
PRESET |
CLEAR |
D |
J |
Q ' |
|
X |
AUGSTS |
ZEMS |
X |
1 |
0 |
X |
ZEMS |
AUGSTS |
X |
0 |
1 |
X |
AUGSTS |
AUGSTS |
X |
1 |
1 |
AUGSTS |
ZEMS |
ZEMS |
0 |
0 |
1 |
AUGSTS |
ZEMS |
ZEMS |
1 |
1 |
0 |
IC pakete:
Šeit izmantotais IC ir HEF4013BP (Dual D tipa flip-flop). Tas ir 14 kontaktu iepakojums, kurā ir 2 atsevišķi D flip-flop. Zemāk ir tapu diagramma un atbilstošais tapu apraksts.
PIN |
PIN apraksts |
J |
Patiesa izeja |
Q ' |
Komplimentu iznākums |
KP |
Pulksteņa ievade |
CD |
CLEAR - tieša ievade |
D |
Datu ievade |
SD |
PRESET - tiešā ievade |
V SS |
Zeme |
V DD |
Barošanas spriegums |
Nepieciešamās sastāvdaļas:
- IC HEF4013BP (Dual D flip-flop) - 1Nr.
- LM7805 - 1Nr.
- Taktilais slēdzis - 4Nē.
- 9V akumulators - 1Nē.
- LED (zaļa - 1; sarkana - 1)
- Rezistori (1kὨ - 4; 220kὨ -2)
- Maizes dēlis
- Savienojošie vadi
D Flip-Flop shēmas diagramma un skaidrojums:
Šeit mēs izmantojām IC HEF4013BP, lai parādītu D Flip Flop Circuit, kura iekšpusē ir divi D tipa Flip flops. IC HEF4013BP barošanas avots V DD svārstās no 0 līdz 18 V, un dati ir pieejami datu lapā. Zemāk momentuzņēmums to parāda. Tā kā mēs esam izmantojuši LED pie izejas, avots ir ierobežots līdz 5 V.
LED sprieguma ierobežošanai mēs izmantojām regulatoru LM7805.
D Flip-Flop praktiskā demonstrēšana:
Pogas D (Dati), PR (Iepriekš iestatīts), CL (Notīrīt) ir D flip-flop ievadi. Divas gaismas diodes Q un Q 'attēlo flip-flop izejas stāvokļus. 9V akumulators darbojas kā sprieguma regulatora LM7805 ieeja. Tādējādi regulēto 5 V izeju izmanto kā Vcc un tapu padevi IC. Tādējādi dažādām ieejām pie D atbilstošo izeju var redzēt caur LED Q un Q '.
Par tapas CLK, CL, D un PR parasti velk uz leju sākotnējā stāvoklī, kā parādīts zemāk. Tādējādi noklusējuma ievades stāvoklis visās tapās būs LOW. Tādējādi sākotnējais stāvoklis saskaņā ar patiesības tabulu ir tāds, kā parādīts iepriekš. Q = 1, Q '= 0.
Zemāk mēs esam aprakstījuši dažādus D tipa Flip-Flop stāvokļus, izmantojot D Flip flop shēmu, kas izgatavota uz maizes dēļa.
1. stāvoklis:
Pulkstenis - ZEMS; D - 0; PR - 0; CL - 1; Q - 0; Q '- 1
1. stāvokļa ievadei RED gaismas diodes mirgo, norādot, ka Q 'ir AUGSTS, un ZAĻO vadītais rāda, ka Q ir LOW. Kā tika apspriests iepriekš, kad CLEAR ir iestatīts uz HIGH, Q tiek atiestatīts uz 0 un to var redzēt iepriekš.
2. stāvoklis:
Pulkstenis - ZEMS; D - 0; PR - 1; CL - 0; Q - 1; Q '- 0
2. stāvokļa ieejām ZAĻĀ gaismas diodes spīd, norādot, ka Q ir AUGSTS, un RED LED norāda, ka Q 'ir LOW. Kā tika apspriests iepriekš, kad PRESET ir iestatīts uz HIGH, Q ir iestatīts uz 1 un to var redzēt iepriekš.
Stāvoklis 3: Pulkstenis - LOW; D - 0; PR - 1; CL - 1; Q - 1; Q '- 1
3. stāvokļa ievadiem RED un GREEN gaismas spīd, norādot, ka Q un Q 'sākotnēji ir HIGH. Kad PR un CL tiek atlaisti, atbrīvojot pogas, stāvoklis tiek notīrīts.
4. stāvoklis: Pulkstenis - AUGSTS; D - 0; PR - 0; CL - 0; Q - 0; Q '- 1
4. stāvokļa ievadiem RED gaismas diodes spīd, norādot, ka Q 'ir AUGSTS, un ZAĻA LED rāda, ka Q ir LOW. Šis stāvoklis ir stabils un paliek tur līdz nākamajam pulkstenim un ievadam. Tā kā tiek iedarbināts Pulkstenis no zemas līdz augstākai malai, pirms taustiņa Pulkstenis nospiešanas ir jānospiež D ievades poga.
5. stāvoklis: Pulkstenis - AUGSTS; D - 1; PR - 0; CL - 0; Q - 1; Q '- 0
5. stāvokļa ievadiem ZAĻĀ gaismas diodes spīd, norādot, ka Q ir AUGSTS, un RED LED rāda, ka Q 'ir LOW. Arī šis stāvoklis ir stabils un paliek tur līdz nākamajam pulkstenim un ievadam. Tā kā tiek iedarbināts Pulkstenis no zemas līdz augstākai malai, pirms taustiņa Pulkstenis nospiešanas ir jānospiež D ievades poga.