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,
- כפכף RS (RESET-SET)
- כפכף (נתונים)
- כפכף JK (ג'ק קילבי)
- כפכף (Toggle)
מתוך הסוגים הנ"ל רק כפכפי JK ו- D זמינים בצורת IC המשולבת ונמצאים בשימוש נרחב ברוב היישומים. כאן במאמר זה נדון בנושא T Flip Flop.
כפכף:
השם T כפכף נקרא מאופי פעולת ההחלפה. היישומים העיקריים של כפכף T הם דלפקים ומעגלי בקרה. כפכף T הוא צורה שונה של כפכף JK מה שהופך אותו לפעול באזור מתג.
בכל פעם ששעון השעון נמוך, הקלט לעולם לא ישפיע על מצב הפלט. השעון צריך להיות גבוה כדי שהקלטים יהיו פעילים. לפיכך, כפכף T הוא תפס דו-יציב מבוקר שבו אות השעון הוא אות הבקרה. לפיכך, לפלט יש שני מצבים יציבים המבוססים על התשומות אשר נדונו להלן.
טבלת האמת של כפכף:
|
שָׁעוֹן |
קֶלֶט |
תְפוּקָה |
||
|
אִתחוּל |
ט |
ש |
ש ' |
|
|
איקס |
נָמוּך |
איקס |
0 |
1 |
|
גָבוֹהַ |
גָבוֹהַ |
0 |
ללא שינוי |
|
|
גָבוֹהַ |
גָבוֹהַ |
1 |
לְמַתֵג |
|
|
נָמוּך |
גָבוֹהַ |
איקס |
ללא שינוי |
הכפכף T הוא הצורה המתוקנת של הכפכף JK. ה- Q ו- Q 'מייצגים את מצבי הפלט של הכפכף. על פי הטבלה, בהתבסס על הקלט התפוקה משנה את מצבה. אבל, הדבר החשוב שיש לקחת בחשבון הוא שכל אלה יכולים להתרחש רק בנוכחות אות השעון. זה, לא כמו SR flip flop & JK flip-flop עבור התשומות החינמיות. זה כולל רק את פונקציית ההחלפה.
אִתחוּל:
סיכת RESET חייבת להיות פעילה HIGH. כל הסיכות יהפכו ללא פעילות לאחר LOW בסיכה RESET. לפיכך, סיכה זו נמשכת תמיד כלפי מעלה וניתן למשוך אותה למטה רק בעת הצורך.
חבילת IC:;
|
ש |
תפוקה אמיתית |
|
ש ' |
פלט מחמאה |
|
שָׁעוֹן |
קלט שעון |
|
י |
קלט נתונים 1 |
|
ק |
קלט נתונים 2 |
|
אִתחוּל |
איפוס ישיר (מופעל נמוך) |
|
GND |
קרקע, אדמה |
|
V CC |
מתח אספקה |
ה- IC המשמש הוא MC74HC73A (כפכף מסוג JK כפול עם RESET). זוהי חבילת 14 פינים המכילה 2 כפכפי אצבע נפרדים בפנים. למעלה מופיעים תרשים הסיכות והתיאור המתאים של הסיכות. תשומות J ו- K תהיינה לקצר משמשות קלט T.
רכיבים נדרשים:
- MC74HC73A (כפכף JK כפול) - 1No.
- LM7805 - 1 לא.
- מתג מישוש - 3 לא.
- סוללה 9V - 1No.
- LED (ירוק - 1; אדום - 1)
- נגדים (1kὨ - 3; 220kὨ -2)
- קרש לחם
- חוטי חיבור
דיאגרמת מעגל כפכף והסבר:
מקור הכוח ה- IC V DD נע בין 0 ל + 7 וולט והנתונים זמינים בגיליון הנתונים. למטה תמונה זו מראה את זה. כמו כן השתמשנו בנורת LED בפלט, המקור הוגבל ל -5 וולט לשליטה במתח האספקה ובמתח יציאת DC. השתמשנו בווסת LM7805 להגבלת מתח LED.
הדגמה מעשית של כפכף T:
הכפתורים T (Toggle), R (Reset), CLK (Clock) הם הכניסות לכפכף T. 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 כניסות HIGH ו- LOW ב- T ניתן לראות את הפלט המקביל דרך LED Q ו- Q '.
הסיכות T, CLK הן בדרך כלל משכו מטה R הסיכה עצר. לפיכך, מצב הקלט המוגדר כברירת מחדל יהיה נמוך בכל הפינים למעט R שנמצא במצב גבוה להפעלה רגילה. לפיכך, המצב ההתחלתי על פי טבלת האמת הוא כמוצג לעיל. Q = 1, Q '= 0. נוריות ה- LED המשמשות מוגבלות כיום באמצעות נגן 220 אוהם.
הערה: מכיוון שהשעון מופעל בקצה גבוה עד נמוך, יש ללחוץ לחיצה על שני כפתורי הקלט עד לשחרור כפתור השעון.
להלן תיארנו את המצבים השונים של T Flip-Flop באמצעות מעגל לחם עם ICMC74HC73A. סרטון הדגמה ניתן גם להלן.
מדינה 1:
שעון– HIGH; T - 1; R - 1; Q / Q '- החלף בין שתי מדינות.
עבור כניסות ה- HIGH של המדינה 1 ב- T ושעון, האדום והירוק הוביל זוהר לחלופין לכל דופק שעון (קצה גבוה עד נמוך) המציין את פעולת ההחלפה. הפלט עובר מהמצב הקודם למצב אחר ותהליך זה ממשיך לכל דופק שעון כמוצג להלן.
לדופק השעון הראשון עם T = 1
לדופק שעון שני עם T = 1
מדינה 2:
שעון– LOW; T - 0; R - 1; ש - 0; ש '- 1
פלט מצב 2 מראה כי שינויי הקלט אינם משפיעים על מצב זה. הזוהר הוביל אדום פולט המציין ש- Q הוא גבוה וירוק הוביל מראה ש הוא נמוך. מצב זה יציב ונשאר שם עד שהשעון הבא והכניסה מוחלים עם RESET כ HIGH pulse.
מצב 3: המצבים הנותרים הם ללא מצבי שינוי במהלכם הפלט יהיה דומה למצב הפלט הקודם. השינויים אינם משפיעים על מצבי הפלט, באפשרותך לאמת באמצעות טבלת האמת המפורטת לעיל.
העבודה המלאה וכל המדינות מוצגות גם בסרטון להלן.