يمثل المصطلح الرقمي في الإلكترونيات توليد البيانات أو معالجتها أو تخزينها في شكل دولتين. يمكن تمثيل هاتين الحالتين على أنهما مرتفعان أو منخفضان ، موجبان أو غير موجبين ، مضبوطين أو إعادة تعيينهما في النهاية. القمة هي 1 والصغرى هي 0 وبالتالي يتم التعبير عن التكنولوجيا الرقمية على شكل سلسلة من 0 و 1. مثال على ذلك هو 011010 حيث يمثل كل مصطلح حالة فردية. وبالتالي ، تتم عملية الإغلاق هذه في الأجهزة باستخدام مكونات معينة مثل المزلاج أو Flip-flop ، و Multiplexer ، و Demultiplexer ، و Encoders ، و Decoders ، وما إلى ذلك مجتمعة تسمى الدوائر المنطقية المتسلسلة.
لذلك ، سنناقش حول Flip-flops يسمى أيضًا المزالج. يمكن أيضًا فهم المزالج على أنها هزاز متعدد ثنائي الاستقرار كحالتين مستقرتين. بشكل عام ، يمكن أن تكون دوائر المزلاج هذه إما نشطة - عالية أو نشطة - منخفضة ويمكن تشغيلها بواسطة إشارات HIGH أو LOW على التوالي.
الأنواع الشائعة من شبشب هي ،
- شبشب RS (RESET-SET)
- D Flip-flop (البيانات)
- JK Flip-flop (جاك كيلبي)
- تي فليب فلوب (تبديل)
من بين الأنواع المذكورة أعلاه ، يتوفر فقط JK و D flip-flops في شكل IC المتكامل ويستخدم أيضًا على نطاق واسع في معظم التطبيقات.
هنا في هذه المقالة سنناقش حول SR Flip Flop وسوف نستكشف Flip Flop الآخر في مقالات لاحقة.
شبشب SR:
تم استخدام SR Flip-flops في التطبيقات الشائعة مثل مشغلات MP3 ، والمسارح المنزلية ، وأرصفة الصوت المحمولة ، وما إلى ذلك. يمكن بناء مزلاج SR مع بوابة NAND أو بوابة NOR. سيحصل كل منهما على المدخلات والمخرجات مكملة لبعضها البعض. نحن هنا نستخدم بوابات NAND لإظهار تقليب SR.
عندما تكون إشارة الساعة منخفضة ، فإن المدخلات S و R لن تؤثر أبدًا على الإخراج. يجب أن تكون الساعة عالية حتى تنشط المدخلات. وبالتالي ، فإن SR flip-flop عبارة عن مزلاج ثنائي الاستقرار يتم التحكم فيه حيث تكون إشارة الساعة هي إشارة التحكم. مرة أخرى ، ينقسم هذا إلى حافة موجبة تسبب SR flip flop والحافة السلبية تسبب SR flip-flop. وبالتالي ، فإن الناتج له حالتان مستقرتان بناءً على المدخلات التي تمت مناقشتها أدناه.
جدول الحقيقة لـ SR Flip-Flop:
|
ولاية CLK |
إدخال |
انتاج |
||
|
ساعة حائط |
س' |
R ' |
س |
س ' |
|
منخفض |
x |
x |
0 |
1 |
|
عالي |
0 |
0 |
0 |
1 |
|
عالي |
1 |
0 |
1 |
0 |
|
عالي |
0 |
1 |
0 |
1 |
|
عالي |
1 |
1 |
1 |
0 |
حجم ذاكرة SR flip flop بت واحد. S (Set) و R (إعادة تعيين) هما حالتا الإدخال لـ SR flip-flop. يمثل Q و Q 'حالات إخراج flip-flop. وفقًا للجدول ، بناءً على المدخلات ، يغير الإخراج حالته. لكن الشيء المهم الذي يجب مراعاته هو أن كل هذه الأشياء يمكن أن تحدث فقط في وجود إشارة الساعة.
نقوم ببناء قلاب SR باستخدام بوابة NAND الموضحة أدناه ،
IC المستخدم هو SN74HC00N (بوابة NAND موجبة ثنائية المدخلات الرباعية). إنها حزمة من 14 دبوسًا تحتوي على 4 بوابات NAND فردية فيها. يوجد أدناه مخطط الدبوس والوصف المقابل للمسامير.
المكونات المطلوبة:
- IC SN74HC00 (بوابة رباعية NAND) - 1
- LM7805 - 1
- مفتاح اللمس - 3
- بطارية 9V - 1
- LED (أخضر - 1 ، أحمر - 2)
- المقاومات (1kὨ - 2 ؛ 220kὨ -2)
- اللوح
- توصيل الأسلاك
مخطط وشرح حلبة SR Flip-flop:
هنا استخدمنا IC SN74HC00N لإظهار حلبة SR Flip Flop ، التي تحتوي على أربعة بوابات NAND بالداخل. تم تحديد مصدر طاقة IC بحد أقصى 6 فولت وتتوفر البيانات في ورقة البيانات. لقطة أدناه توضح ذلك.
ومن ثم ، فقد استخدمنا منظم LM7805 للحد من جهد الإمداد والجهد الكهربائي إلى 5 فولت كحد أقصى.
عمل SR Flip Flop:
الزران S (Set) و R (Reset) هما حالات الإدخال لـ SR flip-flop. يمثل المصباحان Q و Q 'حالات إخراج flip-flop. تعمل البطارية 9 فولت كمدخل لمنظم الجهد LM7805. وبالتالي ، يتم استخدام خرج 5V المنظم كمصدر Vcc ودبوس إلى IC. وبالتالي ، بالنسبة للإدخال المختلف في S 'و R' يمكن رؤية الإخراج المقابل من خلال LED Q و Q '.
يختلف جدول الحقيقة والحالات المقابلة وفقًا لنوع البناء الذي يمكن أن يستخدم بوابات NAND أو بوابات NOR. هنا ، يتم ذلك باستخدام بوابات NAND. يتم عادةً سحب المسامير S 'و R' إلى أسفل. ومن ثم ، ستكون حالة الإدخال الافتراضية S '= 0 ، R' = 0.
أدناه وصفنا جميع الحالات الأربع لـ SR Flip-Flop باستخدام دائرة قلب فليب SR المصنوعة على اللوح.
الحالة 1: الساعة - عالية ؛ S '- 0 ؛ ص '- 0 ؛ س - 0 ؛ س '- 0
بالنسبة لمدخلات الحالة 1 ، فإن توهجات LED باللون الأحمر تشير إلى أن Q 'مرتفع ، ويظهر المؤشر الأخضر Q ليكون منخفضًا.
الحالة 2: الساعة - عالية ؛ S '- 1 ؛ ص '- 0 ؛ س - 1 ؛ س '- 0
بالنسبة لمدخلات الحالة 2 ، فإن التوهجات التي يقودها اللون الأخضر تشير إلى أن Q ليكون مرتفعًا ويظهر أحمر اللون Q 'ليكون منخفضًا.
الحالة 3: الساعة - عالية ؛ S '- 0 ؛ ص '- 1 ؛ س - 0 ؛ س '- 1
بالنسبة لمدخلات الحالة 3 ، فإن توهجات LED باللون الأحمر تشير إلى أن Q 'مرتفع ، ويظهر اللون الأخضر Q ليكون منخفضًا.
حالة 4: الساعة - عالية ؛ S '- 1 ؛ ص '- 1 ؛ س - 1 ؛ س '- 1
بالنسبة لمدخلات الحالة 4 ، فإن التوهجات LED باللون الأحمر والأخضر تشير إلى أن Q & Q 'مرتفع. لكن الدولة غير مستقرة عمليا. يصبح الناتج Q = 1 & Q '= 0 بسبب عدم الاستقرار وغياب الساعة المستمرة.
