Digitální elektronika: Výukový program pro žabky

Digitální elektronika: Výukový program pro žabky

Termín flip-flop (FF) vynalezli v roce 1918 britští fyzici F.W Jordan a William Eccles. Byl pojmenován jako spouštěcí obvod Eccles Jordan a zahrnuje dva aktivní prvky. Konstrukce FF byla použita v počítači pro rozbíjení kódů British Colossus v roce 1943. Transistorizované verze těchto obvodů byly v počítačích běžné i po přehledu integrované obvody , ačkoli FF vyrobené z logických bran jsou nyní také běžné. První klopný obvod byl znám jinak jako multivibrátory nebo spouštěcí obvody.

FF je obvodový prvek, kde o / p závisí nejen na přítomných vstupech, ale také závisí na dřívějším vstupu a o / ps. Hlavní rozdíl mezi obvodem klopného obvodu a západkou je v tom, že FF obsahuje hodinový signál, zatímco západka nikoli. V zásadě existují čtyři druhy západek a FF: T, D, SR a JK. Hlavní rozdíly mezi těmito druhy FF a západkami jsou počet vstupů, které mají, a způsob, jakým mění stavy. Existují různé rozdíly pro každý druh FF a západek, které mohou zvýšit jejich provoz. Chcete-li se dozvědět více, klikněte na níže uvedený odkaz Různé typy převodu flip flop




Co je to obvod Flip Flop?

Návrh klopného obvodu lze provést pomocí logické brány jako jsou dvě brány NAND a NOR. Každý klopný obvod se skládá ze dvou vstupů a dvou výstupů, jmenovitě set a reset, Q a Q ‘. Tento druh klopného obvodu se označuje jako klopný obvod SR nebo západka SR.



FF zahrnuje dva stavy zobrazené na následujícím obrázku. Když Q = 1 a Q ‘= 0, pak je v nastaveném stavu. Když Q = 0 a Q ‘= 1, pak je v čistém stavu. Výstupy FF Q a Q jsou vzájemně komplementární a jsou uváděny jako normální a doplňkové výstupy. Binární stav klopného obvodu je považován za normální výstupní hodnotu.

Když je vstup 1 aplikován na klopný obvod, oba výstupy FF jdou na 0, takže oba o / p jsou vzájemně se doplňující. V běžném provozu musí být toto onemocnění zanedbáno tím, že bude zajištěno, že nebudou aplikovány na oba vstupy současně.



Druhy žabek

Obvody s klopným obvodem jsou podle jeho použití rozděleny do čtyř typů, a to D-Flip Flop, T- Flip Flop, SR- Flip Flop a JK- Flip Flop.


SR-Flip Flop

Flip flop SR je postaven se dvěma branami AND a základním flip flopem NOR. O / ps dvou bran AND zůstává na 0, pokud je pulz CLK 0, bez ohledu na hodnoty S a R i / p. Když je pulz CLK 1, informace ze vstupů S a R umožňují základní FF. Když S = R = 1, výskyt hodinových pulsů zakoření obou o / ps na 0. Když je puls CLK odpojen, stav FF je neuveden.

SR Flip Flop

SR Flip Flop



D Flip Flop

Zjednodušení klopného obvodu SR není nic jiného než klopný obvod D, který je znázorněn na obrázku. Vstup D-flip flopu jde přímo na vstup S a jeho doplněk jde na i / p R. D-vstup je vzorkován po celou dobu existence CLK pulzu. Pokud je 1, pak se FF přepne do nastaveného stavu. Pokud je 0, pak se FF přepne do čistého stavu.

D Flip Flop

D Flip Flop

JK Flip Flop

JK-FF je zjednodušení SR-flip flopu. Vstupy klopných obvodů J a K se chovají jako vstupy S & R. Když je vstup 1 aplikován na oba vstupy J a K, přepne se FF do stavu komplementu. Obrázek tohoto klopného obvodu je uveden níže. Návrh JK FF lze provést takovým způsobem, že o / p Q je ANDed s P a. Tento postup je proveden tak, že FF je vymazán během CLK pulzu pouze v případě, že výstup byl dříve 1. Stejným způsobem je výstup ANDed s J & CP, takže FF je vymazán během CLK pulzu pouze je Q 'was dříve 1.

JK Flip Flop

JK Flip Flop

  • Když J = K = 0, CLK nemá žádný vliv na o / p a o / p FF je podobné jeho předchozí hodnotě. Je to proto, že když jsou oba J & K 0, o / p jejich konkrétní brány AND se stane 0.
  • Když J = 0, K = 1, o / p brány AND je ekvivalentní J se stane 0, to znamená, S = 0 a R = 1, takže Q 'se stane 0. Tato podmínka změní FF. To znamená stav RESET FF.

T Flip Flop

T-flip flop nebo toggle flip flop je jediná i / p verze JK-flip flopu. Fungování tohoto FF je následující: Když je vstup T je „0“ tak, že „T“ vytvoří další stav, který je podobný aktuálnímu stavu. To znamená, že když je vstup T-FF 0, pak současný stav a další stav bude 0. Pokud však i / p T je 1, pak je současný stav inverzní k dalšímu stavu. To znamená, že když T = 1, pak aktuální stav = 0 a další stav = 1)

T Flip Flop

T Flip Flop

Aplikace žabek

Aplikace obvodu klopného obvodu zahrnuje hlavně přepínač eliminace odskoku, ukládání dat, přenos dat, blokování, registry, čítače, frekvenční dělení, paměť atd. Některé z nich jsou popsány níže.

Registry

Registr je kolekce sady žabek používaných k ukládání sady bitů. Například, pokud chcete uložit N - bit slov, potřebujete N počet FFS. AFF může uložit pouze jeden bit dat (0 nebo 1). Počet FF se používá, když se má uložit počet datových bitů. Registr je sada FF sloužící k ukládání binárních dat. Kapacita úložiště dat v registru je sada bitů digitálních dat, která si může uchovat. Načtení registru lze definovat jako nastavení nebo resetování samostatných FF, tj. Poskytnutí dat do registru, takže stav FF komunikuje s bity dat, která mají být uložena.

Načítání dat může být sériové nebo paralelní. Při sériovém načítání se data přenášejí do registru ve formě sériového (tj. Po jednom bitu), ale při paralelním načítání se data přenášejí do registru ve formě paralelního tvaru, což znamená, že všechny FF jsou aktivovány do svých nových stavů současně. Paralelní vstup vyžaduje, aby ovládací prvky SET nebo RESET každého FF byly přístupné.

RAM (paměť s náhodným přístupem)

RAM se používá v počítačích, systémech zpracování informací, digitálních řídicí systémy je nutné uložit digitální data a obnovit data podle potřeby. FFS lze použít k vytvoření pamětí, ve kterých lze ukládat informace na libovolnou požadovanou dobu, a poté dodat, kdykoli je to nutné.

Informace uložené v pamětí pro čtení a zápis vytvořených z polovodičových součástek, které budou ztraceny při odpojení napájení, se říká, že paměť je nestabilní. Paměť pouze pro čtení je energeticky nezávislá. RAM je paměť jejichž paměťová místa lze přímo a okamžitě použít. Naproti tomu pro přístup k paměťovému místu na magnetickém pásku je nutné pásku otočit nebo rozmotat a projít řadou adres před dosažením upřednostňované adresy. Takže páska se nazývá paměť se sekvenčním přístupem.

Proto se jedná o klopný obvod, obvod klopného obvodu, typy klopného obvodu a aplikace. Doufáme, že jste tomuto konceptu lépe porozuměli. Kromě toho jakékoli dotazy týkající se tohoto konceptu nebo elektrické a elektronické projekty , uveďte své cenné návrhy v sekci komentářů níže. Zde je otázka, jaká je hlavní funkce žabek v digitální elektronice?