- T-flip-flop:
- Vereiste componenten:
- T Flip-flop schakelschema en uitleg:
- Praktische demonstratie van T Flip-Flop:
De term digitaal in elektronica staat voor het genereren, verwerken of opslaan van gegevens in de vorm van twee toestanden. De twee toestanden kunnen worden weergegeven als HOOG of LAAG, positief of niet-positief, ingesteld of gereset, wat uiteindelijk binair is. De hoge is 1 en de laagste is 0 en daarom wordt de digitale technologie uitgedrukt als reeksen nullen en enen. Een voorbeeld is 011010 waarin elke term een individuele staat vertegenwoordigt. Dit vergrendelingsproces in hardware wordt dus gedaan met behulp van bepaalde componenten zoals vergrendeling of flip-flop, multiplexer, demultiplexer, encoders, decoders en dergelijke, gezamenlijk aangeduid als sequentiële logische circuits.
Dus we gaan het hebben over de flip-flops, ook wel latches genoemd. De grendels kunnen ook worden opgevat als Bistabiele Multivibrator als twee stabiele toestanden. Over het algemeen kunnen deze grendelcircuits actief-hoog of actief-laag zijn en kunnen ze worden geactiveerd door respectievelijk HIGH- of LOW-signalen.
De meest voorkomende soorten flip-flops zijn,
- RS Flip-flop (RESET-SET)
- D Flip-flop (gegevens)
- JK Flip-flop (Jack-Kilby)
- T Flip-flop (Toggle)
Van de bovenstaande typen zijn alleen JK- en D-flip-flops beschikbaar in de geïntegreerde IC-vorm en worden ook veel gebruikt in de meeste toepassingen. Hier in dit artikel zullen we het hebben over T Flip Flop.
T-flip-flop:
De naam T-flip-flop wordt genoemd naar de aard van de wisselwerking. De belangrijkste toepassingen van T-flip-flop zijn tellers en regelcircuits. T-flip-flop is een gemodificeerde vorm van JK-flip-flop waardoor deze in een wisselgebied kan werken.
Wanneer het kloksignaal LAAG is, zal de input nooit de outputstatus beïnvloeden. De klok moet hoog zijn om de ingangen actief te maken. De T-flip-flop is dus een gecontroleerde bi-stabiele latch waarbij het kloksignaal het stuursignaal is. De output heeft dus twee stabiele toestanden op basis van de inputs die hieronder zijn besproken.
Truth Table of T Flip Flop:
|
Klok |
INVOER |
UITGANG |
||
|
RESET |
T |
Q |
Q ' |
|
|
X |
LAAG |
X |
0 |
1 |
|
HOOG |
HOOG |
0 |
Geen verandering |
|
|
HOOG |
HOOG |
1 |
Wissel |
|
|
LAAG |
HOOG |
X |
Geen verandering |
De T-flip-flop is de gemodificeerde vorm van de JK-flip-flop. De Q en Q 'vertegenwoordigen de uitgangstoestanden van de flip-flop. Volgens de tabel verandert de uitgang op basis van de invoer van status. Maar het belangrijkste om te overwegen is dat deze allemaal alleen kunnen voorkomen in aanwezigheid van het kloksignaal. Dit werkt in tegenstelling tot SR-flip-flop en JK-flip-flop voor de gratis ingangen. Dit heeft alleen de omschakelfunctie.
RESET:
De RESET-pin moet HIGH actief zijn. Alle pinnen worden inactief bij LOW bij RESET-pin. Daarom wordt deze pin altijd omhoog getrokken en kan hij alleen naar beneden worden getrokken als dat nodig is.
IC-pakket:;
|
Q |
Echte output |
|
Q ' |
Compliment output |
|
KLOK |
Klokinvoer |
|
J |
Gegevensinvoer 1 |
|
K |
Gegevensinvoer 2 |
|
RESET |
Directe RESET (Laag geactiveerd) |
|
GND |
Grond |
|
V CC |
Voedingsspanning |
Het gebruikte IC is MC74HC73A (Dual JK-type flip-flop met RESET). Het is een 14-pins pakket met daarin 2 individuele JK-flip-flops. Hierboven ziet u het pin-diagram en de bijbehorende beschrijving van de pinnen. De J- en K-ingangen worden kortgesloten en gebruikt als T-ingang.
Vereiste componenten:
- MC74HC73A (dubbele JK-flip-flop) - 1 nr.
- LM7805 - 1 nr.
- Tactiele schakelaar - 3 nr.
- 9V batterij - 1 nr.
- LED (Groen - 1; Rood - 1)
- Weerstanden (1kὨ - 3; 220kὨ -2)
- Breadboard
- Draden aansluiten
T Flip-flop schakelschema en uitleg:
De IC-stroombron V DD varieert van 0 tot + 7V en de gegevens zijn beschikbaar in het gegevensblad. Onderstaand snapshot laat het zien. We hebben ook LED aan de uitgang gebruikt, de bron is beperkt tot 5V om de voedingsspanning en DC-uitgangsspanning te regelen. We hebben een LM7805-regelaar gebruikt om de LED-spanning te beperken.
Praktische demonstratie van T Flip-Flop:
De knoppen T (Toggle), R (Reset), CLK (Clock) zijn de ingangen voor de T-flip-flop. De twee LED's Q en Q 'vertegenwoordigen de uitgangstoestanden van de flip-flop. De 9V-batterij fungeert als ingang voor de spanningsregelaar LM7805. Daarom wordt de gereguleerde 5V-uitgang gebruikt als de Vcc- en pintoevoer naar de IC. Dus voor HIGH- en LOW-ingangen op T is de overeenkomstige uitgang zichtbaar via LED Q en Q '.
De pinnen T, CLK worden normaal gesproken naar beneden getrokken en pin R wordt omhoog getrokken. Daarom zal de standaard invoerstatus LAAG zijn voor alle pinnen, behalve R, die zich in de hoge status bevindt voor normale werking. De begintoestand volgens de waarheidstabel is dus zoals hierboven weergegeven. Q = 1, Q '= 0. De gebruikte LED's zijn stroombeperkt met een weerstand van 220 Ohm.
Opmerking: aangezien de CLOCK-flank van HOOG tot LAAG wordt getriggerd, moeten beide invoerknoppen worden ingedrukt en ingedrukt houden totdat de knop KLOK wordt losgelaten.
Hieronder hebben we de verschillende toestanden van T Flip-Flop beschreven met behulp van een Breadboard-circuit met ICMC74HC73A. Hieronder wordt ook een demonstratievideo gegeven.
Staat 1:
Klok - HOOG; T - 1; R - 1; Q / Q '- Schakel tussen twee statussen.
Voor de State 1 HIGH-ingangen op T en klok, lichten de RODE en GROENE led afwisselend op voor elke klokpuls (HIGH naar LAGE flank), wat de wisselwerking aangeeft. De uitgang schakelt van de vorige toestand naar een andere toestand en dit proces gaat door voor elke klokpuls zoals hieronder getoond.
Voor eerste klokpuls met T = 1
Voor tweede klokpuls met T = 1
Staat 2:
Klok– LAAG; T - 0; R - 1; Q - 0; Q '- 1
De uitvoer van Staat 2 laat zien dat de invoerwijzigingen geen invloed hebben op deze status. De RODE led van de uitgang brandt om aan te geven dat de Q 'HOOG is en de GROENE led geeft aan dat Q LAAG is. Deze toestand is stabiel en blijft daar tot de volgende klok en invoer wordt toegepast met RESET als HOGE puls.
Staat 3: de overige toestanden zijn geen veranderingstoestanden waarin de uitvoer vergelijkbaar zal zijn met de vorige uitvoerstatus. De wijzigingen hebben geen invloed op de uitvoerstatussen, u kunt dit verifiëren met de bovenstaande Truth Table.
De volledige werking en alle toestanden worden ook gedemonstreerd in de onderstaande video.