- JK Flip-flop:
- Nødvendige komponenter:
- JK Flip-flop kredsløbsdiagram og forklaring:
- Praktisk demonstration og arbejde med JK Flip-Flop:
Udtrykket digital inden for elektronik repræsenterer datagenerering, -behandling eller -lagring i form af to tilstande. De to tilstande kan repræsenteres som HØJ eller LAV, positiv eller ikke-positiv, indstillet eller nulstillet, hvilket i sidste ende er binært. Det høje er 1 og lavt er 0, og dermed udtrykkes den digitale teknologi som serier på 0 og 1. Et eksempel er 011010, hvor hvert udtryk repræsenterer en individuel tilstand. Denne låseproces i hardware udføres således ved hjælp af visse komponenter som latch eller Flip-flop, Multiplexer, Demultiplexer, Encoders, Decoders og osv. Kaldes kollektivt som sekventielle logiske kredsløb.
Så vi skal diskutere om Flip-flops, også kaldet låse. Låsene kan også forstås som Bistable Multivibrator som to stabile tilstande. Generelt kan disse låsekredsløb være enten aktiv-høj eller aktiv-lav, og de kan udløses af henholdsvis HIGH eller LOW-signaler.
De almindelige typer flip-flops er,
- RS Flip-flop (RESET-SET)
- D Flip-flop (data)
- JK Flip-flop (Jack-Kilby)
- T Flip-flop (Skift)
Af de ovennævnte typer er kun JK- og D-flip-flops tilgængelige i den integrerede IC-form og bruges også bredt i de fleste applikationer. Her i denne artikel vil vi diskutere om JK Flip Flop.
JK Flip-flop:
Navnet JK flip-flop betegnes fra opfinderen Jack Kilby fra texas instrumenter. På grund af dets alsidighed er de tilgængelige som IC-pakker. De vigtigste anvendelser af JK flip-flop er Shift-registre, lagerregistre, tællere og kontrolkredsløb. På trods af den enkle ledningsføring af D-type flip-flop har JK flip-flop en skiftende natur. Dette har været en ekstra fordel. Derfor bruges de mest i tællere og PWM-generering osv. Her bruger vi NAND-porte til at demonstrere JK-flip-flop
Når urets signal er LAV, påvirker indgangen aldrig outputtilstanden. Uret skal være højt for at indgangene skal blive aktive. Således er JK flip-flop en kontrolleret, bi-stabil låse, hvor urets signal er styresignalet. Således har output to stabile tilstande baseret på de input, der er blevet diskuteret nedenfor.
Sandhedstabel af JK Flip Flop:
Ur |
INDGANG |
PRODUKTION |
|||
NULSTIL |
J |
K |
Q |
Q ' |
|
x |
LAV |
x |
x |
0 |
1 |
HØJ |
HØJ |
0 |
0 |
Ingen ændring |
|
HØJ |
HØJ |
0 |
1 |
0 |
1 |
HØJ |
HØJ |
1 |
0 |
1 |
0 |
HØJ |
HØJ |
1 |
1 |
Skift |
|
LAV |
HØJ |
x |
x |
Ingen ændring |
|
HØJ |
HØJ |
x |
x |
Ingen ændring |
|
HØJ |
HØJ |
x |
x |
Ingen ændring |
J (Jack) og K (Kilby) er inputtilstandene for JK flip-flop. Q og Q 'repræsenterer flip-flopens outputtilstande. I henhold til tabellen, baseret på input, ændrer output sin tilstand. Men det vigtige at overveje er, at alle disse kun kan forekomme i nærværelse af urets signal. Dette fungerer som SR-flip-flop til de gratis indgange, og fordelen er, at denne har skiftefunktion.
Repræsentation af JK Flip-Flop ved hjælp af logiske porte:
Således kan man sammenligne de tre input og to input NAND gate sandhedstabel og anvende input som angivet i JK flip-flop sandhedstabel. Analyse af ovenstående samling som en totrinsstruktur, der betragter den tidligere tilstand (Q ') til at være 0
Når J = 1, er K = 0 og UR = HØJ
Output: Q = 1, Q '= 0. Arbejdet er korrekt.
NULSTIL:
RESET-nålen skal være aktiv HIGH. Alle stifter bliver inaktive ved LAV ved RESET-stift. Derfor trækkes denne stift altid op og kan kun trækkes ned, når det er nødvendigt.
IC-pakke:
Q |
Ægte output |
Q ' |
Kompliment output |
UR |
Urindgang |
J |
Dataindgang 1 |
K |
Dataindgang 2 |
NULSTIL |
Direkte RESET (lav aktiveret) |
GND |
Jord |
V CC |
Forsyningsspænding |
Den anvendte IC er MC74HC73A (Dual JK-flip-flop med RESET). Det er en 14-benet pakke, der indeholder 2 individuelle JK-flip-flop indeni. Ovenfor er stiftdiagrammet og den tilsvarende beskrivelse af stifterne.
Nødvendige komponenter:
- IC MC74HC73A (Dual JK flip-flop) - 1 nr.
- LM7805 - 1Nr.
- Taktil kontakt - 4Nr.
- 9V batteri - 1Nr.
- LED (grøn - 1; rød - 1)
- Modstande (1kὨ - 4; 220kὨ -2)
- Brødbræt
- Tilslutning af ledninger
JK Flip-flop kredsløbsdiagram og forklaring:
IC-strømkilden V DD varierer fra 0 til + 7V, og dataene er tilgængelige i databladet. Nedenfor viser snapshot det. Vi har også brugt LED ved output, kilden er begrænset til 5V for at kontrollere forsyningsspændingen og DC-udgangsspændingen.
Vi har brugt en LM7805-regulator til at begrænse LED-spændingen.
Praktisk demonstration og arbejde med JK Flip-Flop:
Knapperne J (Data1), K (Data2), R (Reset), CLK (Clock) er indgangene til JK flip-flop. De to lysdioder Q og Q 'repræsenterer flip-flops outputtilstande. 9V batteriet fungerer som input til spændingsregulatoren LM7805. Derfor bruges den regulerede 5V-udgang som Vcc- og stiftforsyning til IC. For forskellige indgange ved D kan den tilsvarende udgang således ses gennem LED Q og Q '.
De stifter J, K, CLK normalt trukket ned og pin R trækkes op. Derfor er standardindgangstilstanden LAV på tværs af alle benene undtagen R, som er tilstanden for normal drift. Således er den oprindelige tilstand ifølge sandhedstabellen som vist ovenfor. Q = 1, Q '= 0. De anvendte lysdioder er strømbegrænsede ved hjælp af 220 Ohm modstand.
Bemærk: Da CLOCK er HIGH til LOW kant udløst, skal begge input-knappen trykkes og holdes nede, indtil CLOCK-knappen slippes.
Nedenfor har vi beskrevet de forskellige tilstande i JK Flip-Flop ved hjælp af et Breadboard-kredsløb med IC MC74HC73A. En demonstrationsvideo gives også nedenfor:
Tilstand 1:
Ur– HØJ; J - 0; K - 1; R - 1; Q - 0; Q '- 1
For tilstand 1-indgange lyser den RØDE LED, der indikerer, at Q 'er HØJ, og GRØN led viser, at Q er LAV. Arbejdet kan verificeres med sandhedstabellen.
Bemærk: R er allerede trukket op, så det er ikke nødvendigt at trykke på knappen for at gøre det til 1.
Tilstand 2: Ur - HØJ; J - 1; K - 0; R - 1; Q - 1; Q '- 0
For tilstand 2-indgange lyser den GRØNNE lysdiode, der indikerer, at Q er HØJ, og RØD led viser, at Q 'er LAV. Det samme kan bekræftes med sandhedstabellen.
Tilstand 3: Ur - HØJ; J - 1; K - 1; R - 1; Q / Q '- Skift mellem to stater
For tilstanden 3-indgange lyser de RØDE og GRØNNE lysdioder alternativt for hver urimpuls (HØJ til LAV kant), der indikerer skiftehandling. Outputtet skifter fra den forrige tilstand til en anden tilstand, og denne proces fortsætter for hver urimpuls.
For første urpuls med J = K = 1
For anden urpuls med J = K = 1
Tilstand 4: Ur– LAV; J - 0; K - 0; R - 0; Q - 0; Q '- 1
Bemærk: R er allerede trukket op, så vi skal trykke på knappen for at gøre det til 0.
Status 4-output viser, at inputændringerne ikke påvirker under denne tilstand. Udgangen RØD led glød, der indikerer, at Q 'er HØJ, og GRØN led viser, at Q er LAV. Denne tilstand er stabil og forbliver der indtil næste ur og input anvendes med RESET som HØJ puls.
Tilstand 5: De resterende tilstande er Ingen ændringstilstande, hvorunder output svarer til tidligere outputtilstand. Ændringerne påvirker ikke outputtilstandene, du kan bekræfte med sandhedstabellen ovenfor.
Det komplette arbejde og alle stater er også demonstreret i videoen nedenfor.