Digitaalne elektroonika: flip-flopsi õpetus

Proovige Meie Instrumenti Probleemide Kõrvaldamiseks





Termini flip-flop (FF) leiutasid 1918. aastal Briti füüsik F.W Jordan ja William Eccles. Seda nimetati Eccles Jordani päästikuringiks ja see sisaldab kahte aktiivset elementi. FF-i kujundust kasutati Briti Colossuse koodimurdmisarvutis aastal 1943. Nende vooluringide transistoriseeritud versioonid olid arvutites levinud isegi pärast ülevaadet integraallülitused , kuigi ka loogikaväravatest valmistatud FF-id on nüüd levinud. Esimest flip-flop-ahelat tunti teisiti kui multivibraatoreid või päästikahelasid.

FF on vooluahela element, kus o / p sõltub mitte ainult praegustest sisenditest, vaid sõltub ka varasemast sisendist ja o / ps-st. Peamine erinevus klapp-ahela ja riivi vahel on see, et FF sisaldab kellasignaali, riiv aga mitte. Põhimõtteliselt on nelja tüüpi riive ja FF-e, nimelt: T, D, SR ja JK. Selliste FF-de ja riivide peamised erinevused on nende sisendite arv ja olekute muutmine. Igasuguste FF-de ja riivide vahel on erinevad erinevused, mis võivad nende toimimist suurendada. Lisateabe saamiseks järgige allolevat linki Erinevat tüüpi flip flopi teisendamine




Mis on Flip Flop Circuit?

Flip flop circuit saab kujundada kasutades loogika väravad nagu näiteks kaks NAND ja NOR väravat. Iga flip koosneb kahest sisendist ja kahest väljundist, nimelt seatud ja lähtestatud, Q ja Q ’. Sellist klappi peetakse SR klapiks või SR riiviks.

FF sisaldab kahte olekut, mis on näidatud järgmisel joonisel. Kui Q = 1 ja Q ’= 0, on see seatud olekus. Kui Q = 0 ja Q ’= 1, siis on see selge olek. FF-i väljundid Q ja Q ’on üksteise täiendused, mida nimetatakse vastavalt tavalisteks ja komplementaarseteks väljunditeks. Flip flopi binaarseks olekuks loetakse normaalne väljundväärtus.



Kui sisend 1 rakendatakse flipile, lähevad mõlemad FF-i väljundid 0-ni, nii et mõlemad o / p-d on üksteise täiendused. Regulaarsel kasutamisel tuleb see vaevus unarusse jätta, veendudes, et mõlemale sisendile ei rakendataks neid samaaegselt.

Plätude tüübid

Flip flop-ahelad klassifitseeritakse selle kasutamise põhjal nelja tüüpi, nimelt D-Flip Flop, T-Flip Flop, SR-Flip Flop ja JK-Flip Flop.


SR-Flip Flop

SR-klapp on ehitatud kahe AND-väravaga ja põhilise NOR-klapiga. Kahe AND-värava o / ps jäävad 0-ni, kuni CLK impulss on 0, sõltumata S ja R i / p väärtustest. Kui CLK impulss on 1, lubab S- ja R-sisenditest pärinev teave põhilise FF-i kaudu. Kui S = R = 1, lähevad taktimpulsi esinemise juured, nii o / ps kui 0. Kui CLK impulss on eraldatud, on FF olek märkimata.

SR Flip Flop

SR Flip Flop

D Flip Flop

SR flip-flopi lihtsustamine pole muud kui D-flip-flop, mis on näidatud joonisel. D-flip flopi sisend läheb otse sisendisse S ja selle täiendus i / p R. D-sisendist võetakse proov kogu CLK impulsi olemasolu vältel. Kui see on 1, lülitatakse FF seatud olekusse. Kui see on 0, lülitub FF selge olekusse.

D Flip Flop

D Flip Flop

JK Flip Flop

JK-FF on SR-klapi lihtsustus. J ja K klappide sisendid käituvad nagu sisendid S & R. Kui sisend 1 rakendatakse nii sisenditele J kui ka K, lülitub FF oma komplementaarsesse olekusse. Selle klapi joonis on näidatud allpool. JK FF-i saab kujundada nii, et o / p Q on AND-ga tähistatud P ja -ga. See protseduur tehakse nii, et FF kustutatakse CLK-impulsi ajal ainult siis, kui väljund oli varem 1. Samamoodi on väljund AND-ga koos J & CP-ga, nii et FF kustutatakse ainult CLK-impulsi ajal, kui Q 'oli varem 1.

JK Flip Flop

JK Flip Flop

  • Kui J = K = 0, ei mõjuta CLK o / p-d ja FF-i o / p sarnaneb selle eelmise väärtusega. Seda seetõttu, et kui mõlemad J & K on 0, saab nende konkreetse AND-värava o / p väärtuseks 0.
  • Kui J = 0, K = 1, on AND-värava o / p samaväärne J-ga 0, st S = 0 ja R = 1, seega Q ’saab 0. See tingimus muudab FF-i. See tähistab FF RESET olekut.

T Flip Flop

T-flip flop või toplip flop on JK-flip'i üksik versioon i / p. Selle FF-i töö on järgmine: Kui T sisend on '0' selline, et 'T' muudab järgmise oleku, mis on praeguse olekuga sarnane. See tähendab, et kui T-FF sisend on 0, siis praegune olek ja järgmine olek on 0. Kui aga T i / p on 1, on praegune olek järgmise oleku pöördvõrdeline. See tähendab, et kui T = 1, siis praegune olek = 0 ja järgmine olek = 1)

T Flip Flop

T Flip Flop

Plätude rakendused

Flip-flop-ahela rakendamine hõlmab peamiselt põrke kõrvaldamise lülitit, andmete salvestamist, andmeedastust, riivi, registreid, loendureid, sageduse jaotust, mälu jne. Mõnda neist käsitletakse allpool.

Registrid

Register on bittide komplekti salvestamiseks kasutatavate varvaste komplekt. Näiteks kui soovite salvestada N-bitiseid sõnu, vajate N arvu FFS-i. AFF suudab salvestada ainult ühte andmebitti (0 või 1). Salvestatavate andmebittide arvu korral kasutatakse mitmeid FF-e. Register on binaarandmete salvestamiseks kasutatavate FF-ide kogum. Registri andmete salvestusmaht on digitaalsete andmete bittide kogum, mida see saab säilitada. Registri laadimist saab määratleda eraldi FF-ide seadistamise või lähtestamisena, st andmete sisestamiseni registrisse, nii et FF-i olek suhtleb salvestatavate andmete bittidega.

Andmete laadimine võib olla järjestikune või paralleelne. Järjestikuse laadimise korral kantakse andmed registrisse jadavormina (st üks bit korraga), kuid paralleelselt laadides edastatakse andmed registrisse paralleelsel kujul, mis tähendab, et kõik FF-id aktiveeritakse samal ajal oma uutesse olekutesse. Paralleelne sisend eeldab, et iga FF-i juhtelemendid SET või RESET oleksid ligipääsetavad.

RAM (juhusliku juurdepääsu mälu)

RAM-i kasutatakse arvutites, infotöötlussüsteemides, digitaalsetes juhtimissüsteemid on vaja salvestada digitaalseid andmeid ja taastada andmed eelistatult. FFS-i abil saab teha mälestusi, milles teavet saab säilitada vajaliku aja jooksul, ja seejärel vajaduse korral kohaletoimetamiseks.

Pooljuhtseadmetest ehitatud lugemis- ja kirjutusmäludesse salvestatud teave, mis kaob voolu eraldamise korral, on see mälu ebastabiilne. Kuid kirjutuskaitstud mälu on püsimatu. RAM on mälu kelle mälukohti saab otseselt ja koheselt kasutada. Seevastu magnetlindi mälupesale juurdepääsu saamiseks on vaja enne eelistatud aadressini jõudmist lint väänata või lahti keerata ning läbida rida aadresse. Niisiis, linti nimetatakse järjestikuse juurdepääsumäluna.

Seetõttu on see kõik flip flop, flip flop circuit, flip flop tüüp ja rakendused. Loodame, et olete sellest kontseptsioonist paremini aru saanud. Lisaks sellele võivad kõik selle kontseptsiooniga seotud küsimused elektri- ja elektroonikaprojektid , palun andke oma väärtuslikud ettepanekud allpool olevas kommentaaride jaotises. Siin on teie jaoks küsimus, mis on varvaste peamine funktsioon digitaalses elektroonikas?