Digitālā elektronika: Flip-Flops apmācība

Izmēģiniet Mūsu Instrumentu Problēmu Novēršanai





Terminu flip-flop (FF) izgudroja 1918. gadā britu fiziķis F. W. Džordans un Viljams Eklss. Tas tika nosaukts kā Eccles Jordan sprūda ķēde un ietver divus aktīvos elementus. FF dizains tika izmantots Lielbritānijas Colossus koda laušanas datorā 1943. gadā. Šo ķēžu tranzistorizētās versijas datoros bija izplatītas pat pēc pārskata integrētās shēmas , kaut arī FF, kas izgatavoti no loģiskiem vārtiem, ir izplatīti arī tagad. Pirmā flip-flop shēma bija atšķirīgi zināma kā multivibratori vai sprūda ķēdes.

FF ir ķēdes elements, kur o / p ir atkarīgs ne tikai no pašreizējām ieejām, bet arī no iepriekšējā ieejas un o / ps. Galvenā atšķirība starp flip flop ķēdi un fiksatoru ir tā, ka FF ietver pulksteņa signālu, bet fiksators to nedara. Būtībā ir četru veidu aizbīdņi un FF, proti: T, D, SR un JK. Galvenās atšķirības starp šāda veida FF un fiksatoriem ir to izejvielu skaits un tas, kā tās maina stāvokļus. Katram FF un fiksatoram ir dažādas atšķirības, kas var palielināt to darbību. Lūdzu, izmantojiet zemāk esošo saiti, lai uzzinātu vairāk par Dažādi flip flop konvertēšanas veidi




Kas ir Flip Flop ķēde?

Flip flop ķēdes projektēšanu var veikt, izmantojot loģikas vārti piemēram, divi NAND un NOR vārti. Katrs flip flop sastāv no divām ieejām un divām izejām, proti, iestatīšanas un atiestatīšanas, Q un Q ’. Šāda veida flip flop tiek uzskatīta par SR flip flop vai SR fiksatoru.

FF ietver divus stāvokļus, kas parādīti nākamajā attēlā. Kad Q = 1 unQ ’= 0, tas ir iestatītajā stāvoklī. Kad Q = 0 un Q ’= 1, tad tas ir skaidrā stāvoklī. FF izejas Q un Q ’ir viens otra papildinājumi, kas attiecīgi tiek nosaukti par parastajiem un komplementārajiem izvadiem. Flip flop binārs stāvoklis tiek uzskatīts par normālu izejas vērtību.



Kad ievade 1 tiek lietota flip flopam, abi FF izvadi iet uz 0, tāpēc abi o / p ir viens otra papildinājumi. Regulāri darbojoties, šī kaite ir jāignorē, pārliecinoties, ka tās netiek vienlaicīgi izmantotas abām ieejām.

Flip Flops veidi

Flip flop shēmas tiek klasificētas četros veidos, pamatojoties uz tā lietojumu, proti, D-Flip Flop, T-Flip Flop, SR-Flip Flop un JK-Flip Flop.


SR-Flip Flop

SR-flip flop ir veidots ar diviem AND vārtiem un pamata NOR flip flop. Abu AND vārtu o / ps paliek 0, kamēr CLK impulss ir 0, neatkarīgi no S un R i / p vērtībām. Kad CLK impulss ir 1, informācija no S un R ieejām ļauj caur pamata FF. Kad S = R = 1, pulksteņa impulsa rašanās saknes abas o / ps iet uz 0. Kad CLK impulss ir atdalīts, FF stāvoklis netiek norādīts.

SR Flip Flop

SR Flip Flop

D Flip Flop

SR flip flop vienkāršošana ir nekas cits kā D flip-flop, kas parādīts attēlā. D-flip flop ievads tieši nonāk ieejā S, un tā papildinājums - i / p R. D-ieejas paraugu ņem visā CLK impulsa pastāvēšanas laikā. Ja tas ir 1, tad FF tiek pārslēgts uz iestatīto stāvokli. Ja tas ir 0, tad FF pārslēdzas uz skaidru stāvokli.

D Flip Flop

D Flip Flop

JK Flip Flop

JK-FF ir SR-flip flop vienkāršošana. J un K flip flops ieejas rīkojas tāpat kā ieejas S & R. Ja 1. ieeja tiek lietota gan ieejām J, gan K, tad FF pārslēdzas uz komplementa stāvokli. Šī flip flop skaitlis ir parādīts zemāk. JK FF projektēšanu var veikt tādā veidā, ka o / p Q tiek novirzīts ar P un. Šī procedūra tiek veikta tā, lai FK CLK impulsa laikā tiktu notīrīta tikai tad, ja izeja bija iepriekš 1. Tādā pašā veidā izeja tiek ANDedta ar J & CP, lai FF tiktu notīrīta tikai CLK impulsa laikā, Q 'bija iepriekš 1.

JK Flip Flop

JK Flip Flop

  • Kad J = K = 0, CLK neietekmē o / p, un FF o / p ir līdzīgs tā iepriekšējai vērtībai. Tas ir tāpēc, ka tad, kad abi J & K ir 0, to konkrēto AND vārtu o / p kļūst par 0.
  • Kad J = 0, K = 1, AND vārtu o / p ir ekvivalents J kļūst 0, tas ir, S = 0 un R = 1, tādējādi Q ’kļūst par 0. Šis nosacījums mainīs FF. Tas nozīmē FF RESET stāvokli.

T Flip Flop

T-flip flop vai pārslēdzamais flip ir viena JK flip flīžu versija. Šī FF darbība ir šāda: Kad T ieeja ir “0” tāda, ka “T” izveidos nākamo stāvokli, kas ir līdzīgs pašreizējam stāvoklim. Tas nozīmē, kad T-FF ieeja ir 0, tad pašreizējais stāvoklis un nākamais stāvoklis būs 0. Tomēr, ja T i / p ir 1, tad pašreizējais stāvoklis ir apgriezts pret nākamo stāvokli. Tas nozīmē, kad T = 1, tad pašreizējais stāvoklis = 0 un nākamais stāvoklis = 1)

T Flip Flop

T Flip Flop

Flip Flops pielietojums

Flip flop ķēdes pielietošana galvenokārt ietver atlēcienu izslēgšanas slēdzi, datu glabāšanu, datu pārsūtīšanu, fiksatoru, reģistrus, skaitītājus, frekvences sadalījumu, atmiņu utt. Daži no tiem ir aplūkoti turpmāk.

Reģistrē

Reģistrs ir flip flopu komplekta kolekcija, ko izmanto bitu komplekta glabāšanai. Piemēram, ja vēlaties saglabāt N bitu vārdus, jums ir nepieciešams N FFS skaits. AFF var saglabāt tikai vienu datu bitu (0 vai 1). Saglabājamo datu bitu skaits tiek izmantots FF skaits. Reģistrs ir FF kopums, ko izmanto bināro datu glabāšanai. Reģistra datu glabāšanas jauda ir digitālo datu bitu kopums, ko tas var saglabāt. Reģistra ielādi var definēt kā atsevišķu FF iestatīšanu vai atiestatīšanu, tas ir, datu ievadīšanu reģistrā, lai FF statuss sazinātos ar saglabājamo datu bitiem.

Datu ielāde var būt sērijveida vai paralēla. Sērijveida ielādes laikā dati tiek pārsūtīti reģistrā sērijveida veidā (ti, pa vienam bitam vienlaikus), bet paralēli ielādējot, dati tiek reģistrā pārraidīti paralēlas formas veidā, kas nozīmē, ka visi vienlaikus tiek aktivizēti savos jaunajos stāvokļos. Paralēlai ievadei jābūt pieejamai katra FF SET vai RESET vadībai.

RAM (brīvpiekļuves atmiņa)

RAM tiek izmantota datoros, informācijas apstrādes sistēmās, digitālajā vadības sistēmas ir nepieciešams uzglabāt digitālos datus un atjaunot datus pēc vēlēšanās. FFS var izmantot, lai izveidotu atmiņas, kurās informāciju var uzglabāt visu nepieciešamo laiku, un pēc tam piegādāt, kad vien nepieciešams.

Informācija, kas tiek glabāta lasīšanas un rakstīšanas atmiņās, kas izveidotas no pusvadītāju ierīcēm un tiks zaudēta, ja atvienos strāvu, tiek uzskatīts, ka šī atmiņa ir nestabila. Bet tikai lasāma atmiņa nav mainīga. RAM ir atmiņa kuru atmiņas vietas var izmantot tieši un uzreiz. Turpretī, lai piekļūtu atmiņas vietai magnētiskajā lentē, pirms vēlamās adreses sasniegšanas ir jāpagriež vai jāizvelk lente un jāiziet cauri adrešu sērijai. Tātad, lenti sauc par secīgas piekļuves atmiņu.

Tāpēc tas viss attiecas uz flip flop, flip flop shēmu, flip flop veidiem un lietojumprogrammām. Mēs ceram, ka esat labāk izpratis šo koncepciju. Turklāt visi jautājumi par šo koncepciju vai elektrotehnikas un elektronikas projekti , lūdzu, sniedziet savus vērtīgos ieteikumus zemāk esošajā komentāru sadaļā. Šeit ir jautājums jums, kāda ir flip floppu galvenā funkcija digitālajā elektronikā?