Termin flip-flop (FF) został wynaleziony w 1918 roku przez brytyjskiego fizyka F.W Jordana i Williama Ecclesa. Został nazwany obwodem wyzwalania Eccles Jordan i zawiera dwa aktywne elementy. Konstrukcja FF została wykorzystana w łamaniu kodów British Colossus w roku 1943. Tranzystorowe wersje tych obwodów były powszechne w komputerach, nawet po przeglądzie obwody scalone , chociaż FF wykonane z bramek logicznych są teraz również powszechne. Pierwszy obwód przerzutnika był inaczej nazywany multiwibratorami lub układami wyzwalającymi.
FF to element obwodu, w którym o / p zależy nie tylko od obecnych wejść, ale także zależy od poprzedniego wejścia i o / ps. Główna różnica między obwodem przerzutnika a zatrzaskiem polega na tym, że FF zawiera sygnał zegarowy, podczas gdy zatrzask nie. Zasadniczo istnieją cztery rodzaje zatrzasków i FF, a mianowicie: T, D, SR i JK. Główne różnice między tymi rodzajami FF i zatrzasków to liczba posiadanych wejść i sposób, w jaki zmieniają one stany. Istnieją różne różnice dla każdego rodzaju FF i zatrzasków, co może zwiększyć ich działanie. Kliknij poniższy link, aby dowiedzieć się więcej Różne typy konwersji flip flop
Co to jest obwód Flip Flop?
Projektowanie obwodu flip flop można wykonać za pomocą bramki logiczne takie jak dwie bramki NAND i NOR. Każdy przerzutnik składa się z dwóch wejść i dwóch wyjść, a mianowicie ustawiania i resetowania, Q i Q ’. Ten rodzaj flip flop jest określany jako przerzutnik SR lub zatrzask SR.
FF zawiera dwa stany pokazane na poniższym rysunku. Kiedy Q = 1 i Q '= 0, to jest w stanie uzbrojenia. Kiedy Q = 0 i Q ’= 1, to jest w stanie czystym. Wyjścia FF Q i Q ’są uzupełnieniami siebie nawzajem i są określone jako odpowiednio wyjścia normalne i uzupełniające. Stan binarny przerzutnika jest traktowany jako normalna wartość wyjściowa.
Kiedy wejście 1 jest przyłożone do przerzutnika, oba wyjścia FF przechodzą do 0, więc oba o / p są uzupełnieniami siebie. W normalnej eksploatacji tę dolegliwość należy lekceważyć, upewniając się, że nie są one stosowane jednocześnie na obu wejściach.
Rodzaje klapek
Obwody flip flop są podzielone na cztery typy w zależności od ich zastosowania, a mianowicie D-Flip Flop, T-Flip Flop, SR-Flip Flop i JK-Flip Flop.
SR-Flip Flop
Przerzutnik SR składa się z dwóch bramek AND i podstawowego przerzutnika NOR. O / ps dwóch bramek AND pozostaje na poziomie 0 tak długo, jak impuls CLK wynosi 0, niezależnie od wartości S i R i / p. Gdy impuls CLK ma wartość 1, informacje z wejść S i R pozwalają na przejście przez podstawowy FF. Gdy S = R = 1, wystąpienie impulsu zegarowego korzeni, oba o / ps idą do 0. Gdy impuls CLK jest odłączony, stan FF jest nieokreślony.
SR Flip Flop
D Flip Flop
Uproszczenie przerzutnika SR to nic innego jak przerzutnik D, który pokazano na rysunku. Wejście przełącznika typu D-flip przechodzi bezpośrednio do wejścia S, a jego uzupełnienie do i / p R. Wejście D jest próbkowane przez cały czas istnienia impulsu CLK. Jeśli jest 1, to FF jest przełączany do stanu ustawionego. Jeśli jest to 0, FF przechodzi do stanu czystego.
D Flip Flop
JK Flip Flop
JK-FF to uproszczenie przerzutnika SR. Wejścia przerzutników J i K zachowują się jak wejścia S i R. Gdy wejście 1 jest przyłożone do obu wejść J i K, wówczas FF przechodzi w stan uzupełnienia. Rysunek tego przerzutnika pokazano poniżej. Projektowanie JK FF można wykonać w taki sposób, że o / p Q jest połączone operatorem AND z P i. Ta procedura jest wykonywana w taki sposób, że FF jest kasowany podczas impulsu CLK tylko wtedy, gdy wyjście było poprzednio 1. W ten sam sposób wyjście jest połączone operatorem logicznym z J i CP, tak że FF jest kasowany podczas impulsu CLK, tylko Q 'było poprzednio 1.
JK Flip Flop
- Gdy J = K = 0, CLK nie ma wpływu na o / p, a o / p FF jest podobne do jego poprzedniej wartości. Dzieje się tak, ponieważ gdy oba J i K są równe 0, o / p ich konkretnej bramki AND staje się 0.
- Gdy J = 0, K = 1, o / p bramki AND jest równoważne J staje się 0, to znaczy S = 0 i R = 1, więc Q 'staje się 0. Warunek ten zmieni FF. Oznacza to stan RESET FF.
Przerzutnik typu T
T-flip flop lub toggle flip flop to pojedyncza wersja i / p flopa JK-flip. Działanie tego FF jest następujące: Kiedy wejście T ma wartość „0”, tak że „T” spowoduje następny stan podobny do stanu obecnego. Oznacza to, że gdy wejście T-FF wynosi 0, to stan obecny, a stan następny będzie równy 0. Jednakże, jeśli wartość i / p T wynosi 1, wówczas stan obecny jest odwrotny do stanu następnego. Oznacza to, że gdy T = 1, to stan obecny = 0 i stan następny = 1)
Przerzutnik typu T
Zastosowania Flip Flops
Zastosowanie obwodu przerzutnika obejmuje głównie przełącznik eliminacji odbicia, przechowywanie danych, przesyłanie danych, zatrzask, rejestry, liczniki, podział częstotliwości, pamięć itp. Niektóre z nich omówiono poniżej.
Rejestry
Rejestr to zbiór klapek służących do przechowywania zestawu bitów. Na przykład, jeśli chcesz przechowywać N-bitowe słowa, potrzebujesz N liczby FFS. AFF może przechowywać tylko jeden bit danych (0 lub 1). Liczba FF jest używana, gdy liczba bitów danych do zapisania. Rejestr to zestaw FF używanych do przechowywania danych binarnych. Pojemność rejestru danych to zbiór bitów danych cyfrowych, które może on przechowywać. Ładowanie rejestru można zdefiniować jako ustawienie lub zresetowanie oddzielnych FF, tj. Podanie danych do rejestru, tak aby status FF był przekazywany do bitów danych, które mają być przechowywane.
Ładowanie danych może być szeregowe lub równoległe. Przy ładowaniu szeregowym dane są przesyłane do rejestru w postaci szeregowej (tj. Po jednym bitu na raz), ale przy ładowaniu równoległym dane są przesyłane do rejestru w postaci równoległej, co oznacza, że wszystkie FF w tym samym czasie są aktywowani w nowych stanach. Równoległe wejście wymaga, aby sterowanie SET lub RESET każdego FF było dostępne.
RAM (pamięć o dostępie swobodnym)
RAM jest używany w komputerach, systemach przetwarzania informacji, cyfrowych systemy kontrolne konieczne jest przechowywanie danych cyfrowych i odzyskiwanie danych zgodnie z preferencjami. FFS może być używany do tworzenia pamięci, w których informacje mogą być przechowywane przez dowolny wymagany czas, a następnie dostarczane w razie potrzeby.
Informacje przechowywane w pamięciach do odczytu i zapisu zbudowanych z urządzeń półprzewodnikowych, które zostaną utracone w przypadku odłączenia zasilania, mówi się, że pamięć ta jest niestabilna. Ale pamięć tylko do odczytu jest nieulotna. RAM to pamięć których lokalizacje pamięci mogą być właściwe do bezpośredniego i natychmiastowego wykorzystania. Z drugiej strony, aby uzyskać dostęp do miejsca w pamięci na taśmie magnetycznej, konieczne jest skręcenie lub odkręcenie taśmy i przejrzenie serii adresów przed osiągnięciem preferowanego adresu. Tak więc taśma nazywana jest pamięcią dostępu sekwencyjnego.
Dlatego chodzi o przerzutnik, obwód przerzutnika, typy przerzutników i aplikacje. Mamy nadzieję, że lepiej zrozumieliście tę koncepcję. Ponadto wszelkie pytania dotyczące tej koncepcji lub projekty elektryczne i elektroniczne , proszę podać cenne sugestie w sekcji komentarzy poniżej. Oto pytanie do Ciebie, jaka jest główna funkcja klapek w elektronice cyfrowej?
