- Flip-flop JK:
- Componente necesare:
- JK Flip-flop Schema de circuit și explicație:
- Demonstrație practică și funcționarea JK Flip-Flop:
Termenul digital în electronică reprezintă generarea, procesarea sau stocarea datelor sub forma a două stări. Cele două stări pot fi reprezentate ca HIGH sau LOW, pozitive sau non-pozitive, setate sau resetate, care sunt în cele din urmă binare. Maximul este 1 și cel mic este 0 și, prin urmare, tehnologia digitală este exprimată ca serie de 0 și 1. Un exemplu este 011010 în care fiecare termen reprezintă o stare individuală. Astfel, acest proces de blocare în hardware se face folosind anumite componente precum blocare sau Flip-flop, multiplexor, demultiplexor, codificatoare, decodificatoare etc., numite în mod colectiv ca circuite logice secvențiale.
Deci, vom discuta despre flip-flop-urile numite și zăvoare. Zăvoarele pot fi, de asemenea, înțelese ca Multivibrator Bistabil ca două stări stabile. În general, aceste circuite de blocare pot fi fie active-ridicate, fie active-joase și pot fi declanșate de semnalele HIGH sau respectiv LOW.
Tipurile comune de flip-flops sunt,
- Flip-flop RS (RESET-SET)
- D Flip-flop (Date)
- Flip-flop JK (Jack-Kilby)
- T Flip-flop (Toggle)
Dintre tipurile de mai sus, numai flip-flop-urile JK și D sunt disponibile în forma IC integrată și, de asemenea, utilizate pe scară largă în majoritatea aplicațiilor. Aici, în acest articol, vom discuta despre JK Flip Flop.
Flip-flop JK:
Denumirea de flip-flop JK este denumită de la inventatorul Jack Kilby din instrumentele texas. Datorită versatilității sale, acestea sunt disponibile ca pachete IC. Aplicațiile majore ale flip-flop-ului JK sunt registrele Shift, registrele de stocare, contoare și circuitele de control. În ciuda cablajului simplu al flip-flopului de tip D, flip-flop-ul JK are o natură alternativă. Acesta a fost un avantaj suplimentar. Prin urmare, acestea sunt utilizate în cea mai mare parte în contoare și în generația PWM etc. Aici folosim porți NAND pentru a demonstra flip-flopul JK
Ori de câte ori semnalul de ceas este scăzut, intrarea nu va afecta niciodată starea de ieșire. Ceasul trebuie să fie ridicat pentru ca intrările să devină active. Astfel, flip-flopul JK este un zăvor Bi-stabil controlat în care semnalul de ceas este semnalul de control. Astfel, ieșirea are două stări stabile bazate pe intrările care au fost discutate mai jos.
Tabelul adevărului JK Flip Flop:
|
Ceas |
INTRARE |
IEȘIRE |
|||
|
RESET |
J |
K |
Î |
Q ' |
|
|
X |
SCĂZUT |
X |
X |
0 |
1 |
|
ÎNALT |
ÎNALT |
0 |
0 |
Nicio schimbare |
|
|
ÎNALT |
ÎNALT |
0 |
1 |
0 |
1 |
|
ÎNALT |
ÎNALT |
1 |
0 |
1 |
0 |
|
ÎNALT |
ÎNALT |
1 |
1 |
Comutare |
|
|
SCĂZUT |
ÎNALT |
X |
X |
Nicio schimbare |
|
|
ÎNALT |
ÎNALT |
X |
X |
Nicio schimbare |
|
|
ÎNALT |
ÎNALT |
X |
X |
Nicio schimbare |
J (Jack) și K (Kilby) sunt stările de intrare pentru flip-flop JK. Q și Q 'reprezintă stările de ieșire ale flip-flop-ului. Conform tabelului, pe baza intrărilor, ieșirea își schimbă starea. Dar, important de luat în considerare este că toate acestea pot apărea numai în prezența semnalului de ceas. Acest lucru funcționează ca flip-flop SR pentru intrările gratuite și avantajul este că aceasta are funcția de comutare.
Reprezentarea JK Flip-Flop folosind Logic Gates:
Astfel, comparând cele trei intrări și cele două intrări tabela de adevăr a porții NAND și aplicând intrările așa cum este dat în tabelul de adevăr al flip-flop-ului JK, rezultatul poate fi analizat. Analizând ansamblul de mai sus ca o structură în două etape, considerând starea anterioară (Q ') 0
Când J = 1, K = 0 și CLOCK = HIGH
Ieșire: Q = 1, Q '= 0. Funcționarea este corectă.
RESETARE:
PIN-ul RESET trebuie să fie activ HIGH. Toți pinii vor deveni inactivi la pinul LOW la RESET. Prin urmare, acest știft întotdeauna a fost ridicat și poate fi tras în jos numai atunci când este necesar.
Pachet IC:
|
Î |
Ieșire adevărată |
|
Q ' |
Ieșire de compliment |
|
CEAS |
Intrare ceas |
|
J |
Introducere date 1 |
|
K |
Introducerea datelor 2 |
|
RESET |
RESETARE Directă (activat redus) |
|
GND |
Sol |
|
V CC |
Tensiunea de alimentare |
IC-ul utilizat este MC74HC73A (flip-flop dublu de tip JK cu RESET). Este un pachet cu 14 pini care conține 2 flip-flop JK individuale în interior. Deasupra este diagrama pin și descrierea corespunzătoare a pinilor.
Componente necesare:
- IC MC74HC73A (flip-flop dual JK) - 1 Nr.
- LM7805 - 1Nr.
- Comutator tactil - 4Nr.
- Baterie de 9V - 1Nr.
- LED (verde - 1; roșu - 1)
- Rezistoare (1kὨ - 4; 220kὨ -2)
- Breadboard
- Conectarea firelor
JK Flip-flop Schema de circuit și explicație:
Sursa de alimentare IC V DD variază de la 0 la + 7V, iar datele sunt disponibile în foaia de date. Instantaneul de mai jos îl arată. De asemenea, am folosit LED la ieșire, sursa a fost limitată la 5V pentru a controla tensiunea de alimentare și tensiunea de ieșire DC.
Am folosit un regulator LM7805 pentru a limita tensiunea LED.
Demonstrație practică și funcționarea JK Flip-Flop:
Butoanele J (Data1), K (Data2), R (Reset), CLK (Clock) sunt intrările pentru flip-flopul JK. Cele două LED-uri Q și Q 'reprezintă stările de ieșire ale flip-flop-ului. Bateria de 9V acționează ca intrare în regulatorul de tensiune LM7805. Prin urmare, ieșirea reglementată de 5V este utilizată ca sursă Vcc și pin la IC. Astfel, pentru intrări diferite la D, ieșirea corespunzătoare poate fi văzută prin LED-urile Q și Q '.
De pinii J, K, sunt în mod normal tras CLK jos și PIN R este tras în sus. Prin urmare, starea implicită de intrare va fi LOW pe toți pinii, cu excepția R, care este starea de funcționare normală. Astfel, starea inițială conform tabelului adevărului este așa cum se arată mai sus. Q = 1, Q '= 0. LED-urile utilizate sunt limitate de curent folosind rezistență de 220 Ohm.
Notă: Deoarece CLOCK-ul este declanșat de la marginea HIGH la LOW, ambele butoane de intrare ar trebui să fie apăsate și menținute până la eliberarea butonului CLOCK.
Mai jos am descris diferitele stări ale JK Flip-Flop utilizând un circuit Breadboard cu IC MC74HC73A. Mai jos este prezentat un videoclip demonstrativ
Statul 1:
Ceas– ÎNALT; J - 0; K - 1; R - 1; Q - 0; Q '- 1
Pentru intrările de stat 1 ledul roșu luminează indicând ca Q 'să fie HIGH și LED-ul VERDE arată Q să fie LOW. Funcționarea poate fi verificată cu tabelul adevărului.
Notă: R este deja tras în sus, deci nu este nevoie să apăsați butonul pentru al face 1.
Starea 2: Ceas– HIGH; J - 1; K - 0; R - 1; Q - 1; Q '- 0
Pentru intrările State 2, LED-ul VERDE luminează indicând ca Q să fie HIGH și LED-ul ROȘU arată Q 'ca fiind LOW. Același lucru poate fi verificat și cu tabelul adevărului.
Starea 3: Ceas– HIGH; J - 1; K - 1; R - 1; Q / Q '- Comutați între două stări
Pentru intrările de stat 3, ledurile roșu și verde aprind alternativ pentru fiecare impuls de ceas (de la marginea de la HIGH la LOW), indicând acțiunea de comutare. Ieșirea comută de la starea anterioară la o altă stare și acest proces continuă pentru fiecare impuls de ceas.
Pentru primul impuls de ceas cu J = K = 1
Pentru al doilea impuls de ceas cu J = K = 1
Starea 4: Ceas - LOW; J - 0; K - 0; R - 0; Q - 0; Q '- 1
Notă: R este deja tras în sus, deci trebuie să apăsăm butonul pentru a-l face 0.
Ieșirea de stat 4 arată că modificările de intrare nu afectează în această stare. Ledul roșu de ieșire luminează indicând ca Q 'să fie HIGH și LED-ul VERDE să arate că Q este LOW. Această stare este stabilă și rămâne acolo până la următorul ceas și intrarea este aplicată cu RESET ca impuls HIGH.
Starea 5: Stările rămase sunt stări fără modificări în timpul cărora ieșirea va fi similară stării de ieșire anterioare. Modificările nu afectează stările de ieșire, puteți verifica cu Tabelul adevărului de mai sus.
Funcționarea completă și toate stările sunt, de asemenea, demonstrate în videoclipul de mai jos.