להעיף סוג D

המונח דיגיטלי באלקטרוניקה מייצג את ייצור הנתונים, עיבודם או שמירתם בצורה של שתי מצבים. ניתן לייצג את שני המצבים כ- HIGH או LOW, חיובי או לא חיובי, מוגדר או מאופס שהוא בסופו של דבר בינארי. הגבוה הוא 1 ונמוך הוא 0 ומכאן הטכנולוגיה הדיגיטלית מתבטאת כסדרות של 0 ו -1. דוגמה היא 011010 שכל מונח מייצג מדינה אינדיבידואלית. לפיכך, תהליך תפס זה בחומרה נעשה באמצעות רכיבים מסוימים כמו תפס או כפכף, מרבב, דמולטפלקס, מקודדים, מפענחים וכו 'המכונים במשותף כמעגלי לוגיקה רצפים.

אז, נדבר על הכפכפים שנקראים גם תפסים. ניתן להבין את התפסים גם כ- Multivibrator Bistable כשני מצבים יציבים. באופן כללי, מעגלי תפס אלה יכולים להיות פעילים-גבוהים או פעילים-נמוכים והם יכולים להיות מופעלים על ידי אותות HIGH או LOW בהתאמה.

הסוגים הנפוצים של כפכפים הם,

1. כפכף RS (RESET-SET)
2. כפכף (נתונים)
3. כפכף JK (ג'ק קילבי)
4. כפכף (Toggle)

מתוך הסוגים הנ"ל רק כפכפי JK ו- D זמינים בצורת IC המשולבת ונמצאים בשימוש נרחב ברוב היישומים. כאן במאמר זה נדונו על כפכף סוג ד.

כפכף:

כפכפים משמשים כחלק מאלמנטים לאחסון זיכרון ומעבדי נתונים גם כן. ניתן לבנות כפכף D באמצעות שער NAND או עם שער NOR. בשל הרבגוניות שלה הם זמינים כחבילות IC. היישומים העיקריים של כפכף D הם הצגת עיכוב במעגל העיתוי, כחוצץ, לדגימת נתונים במרווחים ספציפיים. כפכף D פשוט יותר מבחינת חיבור חיווט בהשוואה לכפכף JK. כאן אנו משתמשים בשערי NAND להדגמת הכפכף D.

בכל פעם ששעון השעון נמוך, הקלט לעולם לא ישפיע על מצב הפלט. השעון צריך להיות גבוה כדי שהקלטים יהיו פעילים. לפיכך, כפכף D הוא תפס דו-יציב מבוקר בו אות השעון הוא אות הבקרה. שוב, זה מחולק לכפכף החיובי המופעל על ידי הכפכף והקצה השלילי המופעל על ידי הכפכף. לפיכך, לפלט יש שני מצבים יציבים המבוססים על התשומות אשר נדונו להלן.

טבלת האמת של הכפכף:

שָׁעוֹן	קֶלֶט	תְפוּקָה
ד	ש	ש '
נָמוּך	איקס	0	1
גָבוֹהַ	0	0	1
גָבוֹהַ	1	1	0

ה- D (נתונים) הוא מצב הקלט לכפכף D. ה- Q ו- Q 'מייצגים את מצבי הפלט של הכפכף. על פי הטבלה, בהתבסס על התשומות התפוקה משנה את מצבה. אבל, הדבר החשוב שיש לקחת בחשבון הוא שכל אלה יכולים להתרחש רק בנוכחות אות השעון. זה עובד בדיוק כמו כפכף SR עבור התשומות החינמיות בלבד.

ייצוג של כפכף באמצעות שערי לוגיקה:

קֶלֶט	תְפוּקָה
קלט 1	קלט 2	פלט 3
0	0	1
0	1	1
1	0	1
1	1	0

לפיכך, ניתן לנתח את השוואת טבלת האמת של שער NAND והחלת התשומות כמפורט בטבלת האמת כפכף D. ניתוח ההרכבה הנ"ל כמבנה תלת שלבי בהתחשב במצב הקודם (Q ') כ- 0

כאשר D = 1 ו CLOCK = HIGH

פלט: Q = 1, Q '= 0. העבודה נכונה.

קבוע מראש ונקי:

לכפכף D יש שתי כניסות נוספות כלומר PRESET ו- CLEAR. אות HIGH לסיכה CLEAR יגרום לפלט Q להתאפס שהוא 0. באופן דומה אות HIGH לסיכה PRESET יגרום לפלט Q להגדיר שהוא 1. מכאן שהשם עצמו מסביר את תיאור הפינים.

שָׁעוֹן	קֶלֶט	תְפוּקָה
קבוע מראש	ברור	ד	ש	ש '
איקס	גָבוֹהַ	נָמוּך	איקס	1	0
איקס	נָמוּך	גָבוֹהַ	איקס	0	1
איקס	גָבוֹהַ	גָבוֹהַ	איקס	1	1
גָבוֹהַ	נָמוּך	נָמוּך	0	0	1
גָבוֹהַ	נָמוּך	נָמוּך	1	1	0

חבילת IC:

IC משמש כאן הוא HEF4013BP (Dual D-סוג ההיפוך). זוהי חבילת 14 פינים המכילה 2 כפכפי אצבע בודדים. להלן תרשים הסיכות והתיאור המתאים של הסיכות.

פִּין	תיאור PIN
ש	תפוקה אמיתית
ש '	פלט מחמאה
CP	קלט שעון
CD	קלט-ישיר קלט
ד	קלט נתונים
SD	קלט PRESET ישיר
V SS	קרקע, אדמה
V DD	מתח אספקה

רכיבים נדרשים:

1. IC HEF4013BP (כפכף כפול D) - 1No.
2. LM7805 - 1 לא.
3. מתג מישוש - 4No.
4. סוללה 9V - 1No.
5. LED (ירוק - 1; אדום - 1)
6. נגדים (1kὨ - 4; 220kὨ -2)
7. קרש לחם
8. חוטי חיבור

דיאגרמת מעגל כפכף והסבר:

כאן השתמשנו ב- IC HEF4013BP להדגמת מעגל הכפכף , שבתוכו יש שני כפכפים מסוג D. מקור ההספק IC HEF4013BP V _DD נע בין 0 ל -18 וולט והנתונים זמינים בגיליון הנתונים. למטה תמונה זו מראה את זה. מכיוון שהשתמשנו בנורת LED בפלט, המקור הוגבל ל -5 וולט.

השתמשנו בווסת LM7805 להגבלת מתח LED.

הדגמה מעשית של כפכף:

הכפתורים D (Data), PR (Preset), CL (Clear) הם הכניסות לכפכף D. שתי נוריות ה- Q ו- Q 'מייצגות את מצבי הפלט של הכפכף. סוללת 9 וולט משמשת ככניסה לווסת המתח LM7805. לפיכך, תפוקת ה 5 V המווסתת משמשת כ- Vcc ואספקת סיכה ל- IC. לפיכך, עבור קלט שונה ב- D ניתן לראות את הפלט המקביל דרך LED Q ו- Q '.

סיכות CLK, CL, D ו- PR הם בדרך כלל שנהרס בשנות המצב ההתחלתי כמוצג להלן. לפיכך, מצב הקלט המוגדר כברירת מחדל יהיה נמוך בכל הפינים. לפיכך, המצב ההתחלתי על פי טבלת האמת הוא כמוצג לעיל. Q = 1, Q '= 0.

להלן תארנו את המצבים השונים של כפכף מסוג D באמצעות מעגל כפכף D שנעשה על קרש לחם.

מדינה 1:

שעון - LOW; D - 0; יחסי ציבור - 0; CL - 1; ש - 0; ש '- 1

עבור תשומות המדינה 1 זוהרות LED האדומות המציינות שה- Q 'הוא גבוה וה- LED הירוק מראה ש- Q הוא נמוך. כפי שנדון לעיל כאשר CLEAR מוגדר ל- HIGH, Q מאופס ל- 0 וניתן לראותו למעלה.

מדינה 2:

שעון - LOW; D - 0; יחסי ציבור - 1; CL - 0; ש - 1; ש '- 0

עבור תשומות המדינה 2 הזוהר המוביל הירוק המציין שה- Q הוא HIGH וה- LED האדום מראה ש- Q הוא נמוך. כפי שנדון לעיל כאשר PRESET מוגדר ל- HIGH, Q מוגדר ל- 1 וניתן לראותו למעלה.

מצב 3: שעון - LOW; D - 0; יחסי ציבור - 1; CL - 1; ש - 1; ש '- 1

עבור כניסות המדינה 3, הזוהרים האדומים והירוקים הובילו המציינים ש- Q ו- Q 'בהתחלה. כאשר יחסי הציבור וה- CL מושכים למטה משחרור הכפתורים, המדינה עוברת להתבהר.

מצב 4: שעון - HIGH; D - 0; יחסי ציבור - 0; CL - 0; ש - 0; ש '- 1

עבור כניסות 4 של המדינה זוהרי ה- LED האדומים מציינים כי ה- Q 'הוא גבוה וה- LED הירוק מראה ש- Q הוא נמוך. מצב זה יציב ונשאר שם עד השעון והקלט הבא. מכיוון ש- CLOCK מופעל לקצה LOW עד HIGH, יש ללחוץ על כפתור קלט D לפני לחיצה על כפתור CLOCK.

מצב 5: שעון - HIGH; D - 1; יחסי ציבור - 0; CL - 0; ש - 1; ש '- 0

עבור תשומות 5 של המדינה זוהרות LED הירוקות המציינות שה- Q הוא גבוה וה- LED האדום מראה ש- Q הוא נמוך. מצב זה הוא גם יציב ונשאר שם עד השעון והקלט הבא. מכיוון ש- CLOCK מופעל לקצה LOW עד HIGH, יש ללחוץ על כפתור קלט D לפני לחיצה על לחצן CLOCK.