- SR Flip-flop:
- Необходимые компоненты:
- Принципиальная схема и пояснение SR-триггера:
- Работа SR Flip Flop:
Термин «цифровой» в электронике означает создание, обработку или хранение данных в виде двух состояний. Два состояния могут быть представлены как ВЫСОКИЙ или НИЗКИЙ, положительный или неположительный, установленный или сброшенный, что в конечном итоге является двоичным. Высокий уровень равен 1, а низкий - 0, поэтому цифровая технология выражается в виде серии нулей и единиц. Например, 011010, в котором каждый термин представляет отдельное состояние. Таким образом, этот процесс фиксации в аппаратном обеспечении выполняется с использованием определенных компонентов, таких как защелка или триггер, мультиплексор, демультиплексор, кодеры, декодеры и т. Д., Все вместе называемые последовательными логическими схемами.
Итак, мы собираемся обсудить триггеры, также называемые защелками. Защелки можно также понимать как бистабильный мультивибратор как два стабильных состояния. Как правило, эти схемы защелок могут быть либо активными с высоким, либо с активными с низким уровнем, и они могут запускаться сигналами HIGH или LOW соответственно.
Распространенные типы шлепанцев:
- RS-триггер (СБРОС-УСТАНОВКА)
- D Триггер (данные)
- JK Flip-flop (Джек-Килби)
- T Flip-flop (Переключить)
Из вышеперечисленных типов только триггеры JK и D доступны в форме интегрированной ИС и также широко используются в большинстве приложений.
В этой статье мы обсудим SR Flip Flop и рассмотрим другие Flip Flop в следующих статьях.
SR Flip-flop:
SR Flip-flops использовались в обычных приложениях, таких как MP3-плееры, домашние кинотеатры, портативные аудио док-станции и т. Д. Но теперь вместо них используются JK и D-триггеры из-за универсальности. Защелка SR может быть построена с затвором NAND или с затвором NOR. Любой из них будет дополнять друг друга входом и выходом. Здесь мы используем ворота NAND для демонстрации триггера SR.
Когда синхросигнал низкий, входы S и R никогда не будут влиять на выход. Часы должны быть высокими, чтобы входы стали активными. Таким образом, SR-триггер представляет собой управляемую бистабильную защелку, в которой тактовый сигнал является управляющим сигналом. Опять же, это делится на триггер SR, запускаемый положительным фронтом, и триггер SR, запускаемый отрицательным фронтом. Таким образом, выход имеет два стабильных состояния на основе входов, которые обсуждались ниже.
Таблица истинности SR Flip-Flop:
|
Состояние CLK |
ВВОД |
ВЫВОД |
||
|
Часы |
S ' |
Р' |
Q |
Q ' |
|
НИЗКИЙ |
Икс |
Икс |
0 |
1 |
|
ВЫСОКО |
0 |
0 |
0 |
1 |
|
ВЫСОКО |
1 |
0 |
1 |
0 |
|
ВЫСОКО |
0 |
1 |
0 |
1 |
|
ВЫСОКО |
1 |
1 |
1 |
0 |
Размер памяти SR-триггера составляет один бит. S (Set) и R (Reset) являются входными состояниями для триггера SR. Q и Q 'представляют состояния выхода триггера. Согласно таблице на основании входов выход меняет свое состояние. Но важно учитывать, что все это может происходить только при наличии тактового сигнала.
Мы строим триггер SR с использованием логического элемента И-НЕ, как показано ниже:
Используемая микросхема - SN74HC00N (четырехканальный вентиль с положительной И-НЕ с 2 входами). Это 14-контактный корпус, который содержит 4 отдельных логических элемента NAND. Ниже представлена схема контактов и соответствующее описание контактов.
Необходимые компоненты:
- Микросхема SN74HC00 (Quad NAND Gate) - 1
- LM7805 - 1 No.
- Тактильный переключатель - 3 шт.
- Аккумулятор 9В - 1 шт.
- Светодиод (зеленый - 1; красный - 2)
- Резисторы (1 кОм - 2; 220 кОм -2)
- Макетная плата
- Соединительные провода
Принципиальная схема и пояснение SR-триггера:
Здесь мы использовали IC SN74HC00N для демонстрации схемы SR Flip Flop, которая имеет четыре логических элемента NAND внутри. Источник питания IC был ограничен МАКСИМУМОМ 6 В, и данные доступны в таблице данных. Это показано на снимке ниже.
Следовательно, мы использовали регулятор LM7805, чтобы ограничить напряжение питания и напряжение на контактах максимумом 5 В.
Работа SR Flip Flop:
Две кнопки S (Set) и R (Reset) являются входными состояниями для триггера SR. Два светодиода Q и Q 'отображают выходные состояния триггера. Батарея 9 В действует как вход для регулятора напряжения LM7805. Следовательно, регулируемый выход 5 В используется в качестве напряжения Vcc и вывода на ИС. Таким образом, для разных входов на S 'и R' соответствующий выход можно увидеть через светодиоды Q и Q '.
Таблица истинности и соответствующие состояния различаются в зависимости от типа конструкции, которая может использовать вентили И-НЕ или ИЛИ-ИЛИ. Здесь это делается с использованием логических элементов NAND. Штифты S 'и R' обычно опущены. Следовательно, состояние входа по умолчанию будет S '= 0, R' = 0.
Ниже мы описали все четыре состояния SR Flip-Flop с использованием схемы SR-триггера, выполненной на макетной плате.
Состояние 1: Часы - ВЫСОКОЕ; S '- 0; R '- 0; Q - 0; Q '- 0
Для входов Состояния 1 красный светодиод светится, показывая, что Q 'ВЫСОКИЙ, а ЗЕЛЕНЫЙ светодиод показывает, что Q низкий.
Состояние 2: Часы - ВЫСОКОЕ; S '- 1; R '- 0; Q - 1; Q '- 0
Для входов Состояния 2 горит ЗЕЛЕНЫЙ светодиод, указывающий, что Q - ВЫСОКИЙ, а КРАСНЫЙ светодиод показывает, что Q 'НИЗКИЙ.
Состояние 3: Часы - ВЫСОКОЕ; S '- 0; R '- 1; Q - 0; Q '- 1
Для входов состояния 3 светится КРАСНЫЙ светодиод, указывая на то, что Q 'ВЫСОКИЙ, а ЗЕЛЕНЫЙ светодиод показывает, что Q на НИЗКОМ.
Состояние 4: Часы - ВЫСОКОЕ; S '- 1; R '- 1; Q - 1; Q '- 1
Для входов Состояния 4 светятся КРАСНЫЙ и ЗЕЛЕНЫЙ светодиоды, указывая на то, что Q & Q 'ВЫСОКОЕ. Но состояние практически не стабильно. Выход становится Q = 1 & Q '= 0 из-за нестабильности и отсутствия непрерывных часов.
