Цифровая электроника: Учебное пособие по шлепанцам

Попробуйте наш инструмент устранения неполадок





Термин триггер (FF) был изобретен в 1918 году британскими физиками Ф. В. Джорданом и Уильямом Экклзом. Он был назван триггерной схемой Eccles Jordan и включает в себя два активных элемента. Конструкция FF была использована в компьютере для взлома кода British Colossus в 1943 году. Транзисторные версии этих схем были обычным явлением в компьютерах, даже после обзора интегральные схемы , хотя FF из логических вентилей сейчас тоже обычное дело. Первая триггерная схема была известна иначе, как мультивибраторы или триггерные схемы.

FF - это элемент схемы, где o / p не только зависит от имеющихся входов, но также зависит от предыдущего входа и o / ps. Основное различие между триггерной схемой и защелкой состоит в том, что FF включает тактовый сигнал, а защелка - нет. По сути, существует четыре типа защелок и FF, а именно: T, D, SR и JK. Основные различия между этими типами FF и защелками заключаются в количестве входов, которые они имеют, и в том, как они изменяют состояния. Существуют разные различия для каждого типа FF и защелок, которые могут увеличить их работу. Пожалуйста, перейдите по ссылке ниже, чтобы узнать больше о Различные типы конвертации в флип-флоп




Что такое флип-флоп?

Проектирование схемы триггера может быть выполнено с помощью логические ворота например, два входа NAND и NOR. Каждый триггер состоит из двух входов и двух выходов, а именно установки и сброса, Q и Q ’. Этот тип триггера называется триггером SR или защелкой SR.

FF включает два состояния, показанных на следующем рисунке. Когда Q = 1 и Q ’= 0, он находится в установленном состоянии. Когда Q = 0 и Q ’= 1, тогда он находится в чистом состоянии. Выходы Q и Q ’FF дополняют друг друга и называются, соответственно, нормальным и дополнительным выходами. Двоичное состояние триггера принимается за нормальное выходное значение.



Когда вход 1 применяется к триггеру, оба выхода FF переходят в 0, поэтому оба o / p 'дополняют друг друга. При нормальной работе этим недугом нужно пренебречь, следя за тем, чтобы они не применялись к обоим входам одновременно.

Типы шлепанцев

Схемы триггеров подразделяются на четыре типа в зависимости от их использования, а именно D-триггеры, T-триггеры, SR-триггеры и JK-триггеры.


SR-шлепки

SR-триггер состоит из двух логических элементов И и базового ИЛИ-триггера. O / ps двух логических элементов AND остается равным 0, пока импульс CLK равен 0, независимо от значений S и R i / p. Когда импульс CLK равен 1, информация от входов S и R проходит через базовый FF. Когда S = R = 1, возникновение тактового импульса приводит к тому, что оба o / ps переходят в 0. Когда импульс CLK отсоединен, состояние FF не указано.

SR Вьетнамки

SR Вьетнамки

D Вьетнамки

Упрощение триггера SR - это не что иное, как D-триггер, показанный на рисунке. Вход D-триггера напрямую поступает на вход S, а его дополнение идет на i / p R. Вход D дискретизируется на протяжении всего существования импульса CLK. Если он равен 1, то FF переключается в установленное состояние. Если он равен 0, то FF переходит в чистое состояние.

D Вьетнамки

D Вьетнамки

JK Вьетнамки

JK-FF - это упрощение SR-триггера. Входы триггеров J и K ведут себя так же, как входы S и R. Когда вход 1 применяется к обоим входам J и K, то FF переключается в состояние дополнения. Рисунок этого шлепанца показан ниже. Проектирование JK FF может быть выполнено таким образом, что o / p Q соединяется оператором AND с P и. Эта процедура сделана так, что FF очищается во время импульса CLK только в том случае, если на выходе ранее было 1. Точно так же выход соединяется с помощью логической операции И с помощью J и CP, так что FF очищается во время импульса CLK, только если Q 'было ранее 1.

JK Вьетнамки

JK Вьетнамки

  • Когда J = K = 0, CLK не влияет на o / p, а o / p FF аналогичен своему предыдущему значению. Это потому, что когда оба J и K равны 0, o / p их конкретного логического элемента AND становится 0.
  • Когда J = 0, K = 1, o / p логического элемента И эквивалентно J становится 0, то есть S = 0 и R = 1, таким образом, Q ’становится 0. Это условие изменит FF. Это означает состояние сброса FF.

T Вьетнамки

T-flip flop или toggle flip flop - это однократная версия JK-триггера. Работа этого FF следующая: Когда вход T равен «0», так что «T» перейдет в следующее состояние, подобное текущему состоянию. Это означает, что когда вход T-FF равен 0, тогда текущее состояние и следующее состояние будет 0. Однако, если i / p T равно 1, то текущее состояние является обратным следующему состоянию. Это означает, что когда T = 1, тогда текущее состояние = 0, а следующее состояние = 1)

T Вьетнамки

T Вьетнамки

Применение шлепанцев

Применение схемы триггера в основном связано с переключением устранения дребезга, хранением данных, передачей данных, защелкой, регистрами, счетчиками, частотным разделением, памятью и т. Д. Некоторые из них обсуждаются ниже.

Регистры

Регистр представляет собой набор триггеров, используемых для хранения набора битов. Например, если вы хотите сохранить N - бит слов, вам потребуется N количество FFS. AFF может хранить только один бит данных (0 или 1). Количество FF используется, когда количество битов данных должно быть сохранено. Регистр - это набор FF, используемых для хранения двоичных данных. Емкость для хранения данных в регистре - это набор битов цифровых данных, которые он может хранить. Загрузка регистра может быть определена как установка или сброс отдельных FF, то есть передача данных в регистр, чтобы статус FF передавался битам данных, которые должны быть сохранены.

Загрузка данных может быть последовательной или параллельной. При последовательной загрузке данные передаются в регистр в форме последовательного (т. Е. По одному биту за раз), но при параллельной загрузке данные передаются в регистр в форме параллельной формы, что означает, что все FF активируются в свои новые состояния одновременно. Параллельный ввод требует, чтобы были доступны элементы управления SET или RESET для каждого FF.

RAM (оперативная память)

ОЗУ используется в компьютерах, системах обработки информации, цифровых Системы управления необходимо хранить цифровые данные и восстанавливать данные по своему усмотрению. FFS можно использовать для создания памяти, в которой информация может храниться в течение любого необходимого периода времени, а затем доставляться по мере необходимости.

Информация, хранящаяся в памяти для чтения-записи, построенной из полупроводниковых устройств, которая будет потеряна при отключении питания, такая память называется нестабильной. Но постоянная память не является энергонезависимой. RAM - это память чьи ячейки памяти можно использовать напрямую и мгновенно. Напротив, чтобы получить доступ к ячейке памяти на магнитной ленте, необходимо скрутить или раскрутить ленту и пройти ряд адресов, прежде чем достичь предпочтительного адреса. Итак, лента называется памятью с последовательным доступом.

Следовательно, это все о триггерах, схемах триггеров, типах триггеров и приложениях. Мы надеемся, что вы лучше понимаете эту концепцию. Кроме того, любые вопросы относительно этой концепции или электротехнические и электронные проекты , пожалуйста, дайте свои ценные предложения в разделе комментариев ниже. Вот вам вопрос, какова основная функция шлепанцев в цифровой электронике?