Digitálna elektronika: Výukový program pre žabky

Vyskúšajte Náš Nástroj Na Odstránenie Problémov





Pojem flip-flop (FF) vymysleli v roku 1918 britskí fyzici F.W Jordan a William Eccles. Bol pomenovaný ako spúšťací obvod Eccles Jordan a obsahuje dva aktívne prvky. Konštrukcia FF bola použitá v počítači prebíjajúcom kód Britského kolosu v roku 1943. Tranzistorové verzie týchto obvodov boli v počítačoch bežné, dokonca aj po prehľade integrované obvody , aj keď FF vyrobené z logických brán sú teraz tiež bežné. Prvý klopný obvod bol známy inak ako multivibrátory alebo spúšťacie obvody.

FF je obvodový prvok, kde o / p závisí nielen od prítomných vstupov, ale tiež závisí od bývalého vstupu a o / ps. Hlavný rozdiel medzi obvodom klopného obvodu a západkou je v tom, že FF obsahuje hodinový signál, zatiaľ čo západka nie. V zásade existujú štyri druhy západiek a FF, konkrétne: T, D, SR a JK. Hlavné rozdiely medzi týmito druhmi FF a západkami sú počet vstupov, ktoré majú, a spôsob, akým menia stavy. Pre každý druh FF a západiek existujú rôzne rozdiely, ktoré môžu zvýšiť ich prevádzku. Ak chcete vedieť viac, kliknite na nasledujúci odkaz Rôzne typy konverzie flip flop




Čo je to obvod Flip Flop?

Návrh obvodu klopného obvodu je možné vykonať pomocou logické brány ako napríklad dve brány NAND a NOR. Každý klopný obvod pozostáva z dvoch vstupov a dvoch výstupov, a to nastavenia a vynulovania, Q a Q ‘. Tento druh klopného obvodu sa označuje ako klopný obvod SR alebo západka SR.

FF obsahuje dva stavy zobrazené na nasledujúcom obrázku. Keď Q ​​= 1 a Q ‘= 0, potom je v nastavenom stave. Keď Q ​​= 0 a Q ‘= 1, potom je v čistom stave. Výstupy FF Q a Q ‘sú navzájom komplementárne a sú uvádzané ako normálne a komplementárne výstupy. Za binárny stav klopného obvodu sa považuje normálna výstupná hodnota.



Keď sa vstup 1 použije na klopný obvod, obidva výstupy FF idú na 0, takže obidva o / p sú navzájom komplementárne. V bežnej prevádzke musí byť toto ochorenie zanedbané tým, že sa zaistí, že sa oba neprispôsobia súčasne obidvom vstupom.

Typy žabiek

Obvody s klopným obvodom sa na základe jeho použitia delia na štyri typy, a to D-Flip Flop, T- Flip Flop, SR- Flip Flop a JK- Flip Flop.


SR-Flip Flop

Flip flop SR je zostavený z dvoch brán AND a základného klopného flopu NOR. O / ps dvoch hradiel AND zostáva na 0, pokiaľ je impulz CLK 0, bez ohľadu na hodnoty S a R i / p. Keď je impulz CLK 1, informácie zo vstupov S a R umožňujú cez základné FF. Keď S = R = 1, výskyt hodinových impulzov zakorení obidva o / ps na 0. Keď je impulz CLK odpojený, stav FF je neuvedený.

SR Flip Flop

SR Flip Flop

D Flip Flop

Zjednodušenie klopného obvodu SR nie je nič iné ako klopný obvod D, ktorý je znázornený na obrázku. Vstup D-flip flopu priamo smeruje na vstup S a jeho doplnok smeruje na i / p R. D-vstup sa vzorkuje počas existencie impulzu CLK. Ak je 1, potom sa FF prepne do nastaveného stavu. Ak je 0, potom sa FF prepne do čistého stavu.

D Flip Flop

D Flip Flop

JK Flip Flop

JK-FF je zjednodušenie klopného obvodu SR. Vstupy klopných obvodov J a K sa správajú ako vstupy S & R. Keď sa vstup 1 použije na obidva vstupy J a K, potom sa FF prepne do stavu komplementu. Obrázok tohto žabky je uvedený nižšie. Projektovanie JK FF je možné vykonať tak, že o / p Q je ANDed s P a. Tento postup sa robí tak, že FF sa vynuluje počas impulzu CLK, iba ak bol výstup predtým 1. Rovnakým spôsobom sa výstup ANDED s J & CP, takže FF sa vymaže iba počas impulzu CLK, iba ak Q 'bol predtým 1.

JK Flip Flop

JK Flip Flop

  • Keď J = K = 0, CLK nemá žiadny vplyv na o / p a o / p FF je podobné jeho predchádzajúcej hodnote. Je to preto, že keď obidva J&K sú 0, o / p ich konkrétnej brány AND sa stáva 0.
  • Keď J = 0, K = 1, o / p hradla AND sa rovná J sa stáva 0, to znamená, S = 0 a R = 1, teda Q 'sa stáva 0. Táto podmienka zmení FF. To znamená stav RESET FF.

T Flip Flop

T-flip flop alebo toggle flip flop je samostatná i / p verzia JK-flip flopu. Fungovanie tohto FF je nasledovné: Keď je vstup T je „0“ taký, že „T“ urobí ďalší stav, ktorý je podobný súčasnému stavu. To znamená, že keď je vstup T-FF 0, potom súčasný stav a nasledujúci stav bude 0. Ak je však i / p T 1, potom je súčasný stav inverzný k nasledujúcemu stavu. To znamená, že keď T = 1, potom súčasný stav = 0 a ďalší stav = 1)

T Flip Flop

T Flip Flop

Aplikácie žabiek

Aplikácia klopného obvodu zahrnuje hlavne prepínač eliminácie odrazu, ukladanie dát, prenos dát, blokovanie, registre, počítadlá, frekvenčné delenie, pamäť atď. Niektoré z nich sú uvedené nižšie.

Registre

Register je kolekcia sady žabiek používaných na ukladanie sady bitov. Napríklad, ak chcete uložiť N - bit slov, potrebujete N počet FFS. AFF dokáže uložiť iba jeden bit dát (0 alebo 1). Počet FF sa používa, keď sa má uložiť počet dátových bitov. Register je množina FF používaných na ukladanie binárnych údajov. Kapacita registra na ukladanie údajov je sada bitov digitálnych údajov, ktoré si môže uchovať. Načítanie registra možno definovať ako nastavenie alebo vynulovanie samostatných FF, t. J. Poskytnutie údajov do registra, takže stav FF komunikuje s bitmi dát, ktoré sa majú uložiť.

Načítanie údajov môže byť sériové alebo paralelné. Pri sériovom načítaní sa údaje prenášajú do registra vo forme sériového prenosu (tj. Po jednom biti), ale pri paralelnom načítaní sa údaje prenášajú do registra vo forme paralelného formátu, to znamená, že všetky FF sú aktivované do svojich nových stavov súčasne. Paralelné zadávanie vyžaduje, aby boli prístupné ovládacie prvky SET alebo RESET všetkých FF.

RAM (pamäť s náhodným prístupom)

RAM sa používa v počítačoch, systémoch spracovania informácií, digitálnych riadiace systémy je potrebné uložiť digitálne údaje a podľa potreby ich obnoviť. FFS možno použiť na vytvorenie pamätí, v ktorých je možné ukladať informácie na ľubovoľný požadovaný čas, a potom ich kedykoľvek doručiť.

Informácie uložené v pamätiach na čítanie a zápis zostavených z polovodičových zariadení, ktoré sa stratia pri odpojení napájania, sa považujú za nestabilné. Pamäť iba na čítanie je však energeticky nezávislá. RAM je pamäť ktorých pamäťové miesta je správne priamo a okamžite použiť. Naopak, pre prístup do pamäťového miesta na magnetickej páske je potrebné pásku skrútiť alebo rozmotať a pred dosiahnutím preferovanej adresy prejsť radom adries. Takže páska sa nazýva pamäť so sekvenčným prístupom.

Preto sa jedná o všetko o klopný obvod, obvod klopného obvodu, typy klopného obvodu a aplikácie. Dúfame, že ste tomuto konceptu lepšie porozumeli. Ďalej akékoľvek otázky týkajúce sa tohto konceptu resp elektrické a elektronické projekty , uveďte svoje cenné návrhy v sekcii komentárov nižšie. Je tu pre vás otázka, aká je hlavná funkcia žabiek v digitálnej elektronike?