Digital Electronics: Flip-Flops Tutorial

Subukan Ang Aming Instrumento Para Sa Pagtanggal Ng Mga Problema





Ang salitang flip-flop (FF) ay naimbento noong taong 1918 ng pisisista ng Britain na si F.W Jordan at William Eccles. Ito ay pinangalanan bilang circuit ng gatilyo ng Eccles Jordan at may kasamang dalawang aktibong elemento. Ang disenyo ng FF ay ginamit sa British Colossus code-paglabag sa computer noong taong 1943. Ang mga transistorized na bersyon ng mga circuit na ito ay karaniwan sa mga computer, kahit na matapos ang pangkalahatang ideya ng integrated circuit , kahit na ang mga FF na ginawa mula sa mga gate ng lohika ay karaniwan din ngayon. Ang unang flip-flop circuit ay kilala bilang iba bilang multivibrator o mga trigger circuit.

Ang FF ay isang elemento ng circuit kung saan ang o / p ay hindi lamang nakasalalay sa kasalukuyang mga input ngunit depende rin sa dating input at o / ps. Ang pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng flip flop circuit at isang aldaba ay ang isang FF na may kasamang signal ng orasan, samantalang ang isang trangka ay hindi. Talaga, mayroong apat na uri ng mga latches at FF katulad: T, D, SR, at JK. Ang mga pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng mga ganitong uri ng FF at latches ay ang bilang ng mga input na mayroon sila at kung paano nila binago ang mga estado. Mayroong iba't ibang mga pagkakaiba-iba para sa bawat uri ng FFs at latches na maaaring dagdagan ang kanilang operasyon. Mangyaring sundin ang link sa ibaba upang malaman ang tungkol sa Iba't ibang uri ng flip flop conversion




Ano ang isang Flip Flop Circuit?

Ang pagdidisenyo ng flip flop circuit ay maaaring gawin sa pamamagitan ng paggamit mga gate ng lohika tulad ng dalawang pintuang NAND at NOR. Ang bawat flip flop ay binubuo ng dalawang mga input at dalawang output, lalo na ang set at reset, Q at Q '. Ang ganitong uri ng flip flop ay nakalagay bilang isang SR flip flop o SR latch.

Ang FF ay may kasamang dalawang estado na ipinakita sa sumusunod na pigura. Kapag Q = 1 andQ ’= 0 pagkatapos ito ay nasa itinakdang estado. Kapag Q = 0 at Q ’= 1 pagkatapos ito ay nasa malinaw na estado. Ang mga output ng FF na Q at Q 'ay mga pandagdag sa bawat isa at na nakalagay bilang normal at mga pampuno na output ayon sa pagkakabanggit. Ang estado ng binary ng flip flop ay kinuha upang maging normal na halaga ng output.



Kapag ang input 1 ay inilapat sa flip flop, ang parehong mga output ng FF ay pupunta sa 0, kaya ang parehong o / p ’ay mga pandagdag sa bawat isa. Sa regular na operasyon, ang karamdaman na ito ay dapat na napabayaan ng pagtiyak na ang mga iyon ay hindi mailalapat sa parehong mga input nang sabay-sabay.

Mga uri ng Flip Flops

Ang mga flip flop circuit ay inuri sa apat na uri batay sa paggamit nito, katulad ng D-Flip Flop, T- Flip Flop, SR- Flip Flop at JK- Flip Flop.


SR-Flip Flop

Ang SR-flip flop ay itinayo na may dalawang AND gate at isang pangunahing NOR flip flop. Ang o / ps ng dalawang AND gate ay mananatili sa 0 basta ang CLK pulse ay 0, hindi alintana ang mga halagang S at R i / p. Kapag ang CLK pulse ay 1, ang impormasyon mula sa S at R input ay pinapayagan sa pamamagitan ng pangunahing FF. Kapag S = R = 1, ang paglitaw ng pulso ng orasan ay nag-ugat sa parehong o / ps pumunta sa 0. Kapag ang CLK pulse ay hiwalay, ang estado ng FF ay hindi nasasabi.

SR Flip Flop

SR Flip Flop

D Flip Flop

Ang pagpapasimple ng SR flip flop ay walang iba kundi ang D flip-flop na ipinakita sa pigura. Ang pag-input ng D-flip flop ay direktang napupunta sa input S at ang pandagdag nito ay napupunta sa i / p R. Ang D-input ay na-sample sa buong pagkakaroon ng isang CLK na pulso. Kung ito ay 1, pagkatapos ang FF ay inililipat sa itinakdang estado. Kung ito ay 0, pagkatapos ang FF ay lilipat sa isang malinaw na estado.

D Flip Flop

D Flip Flop

JK Flip Flop

Ang isang JK-FF ay isang pagpapagaan ng SR-flip flop. Ang mga input ng flip flops ng J at K ay kumikilos tulad ng mga input na S & R. Kapag ang input 1 ay inilapat sa parehong mga input na J at K, pagkatapos ay lumilipat ang FF sa estado ng pandagdag. Ang pigura ng flip flop na ito ay ipinapakita sa ibaba. Ang pagdidisenyo ng JK FF ay maaaring gawin sa paraang ang o / p Q ay ANDed sa P at. Ang pamamaraang ito ay ginawa upang ang FF ay malinis sa panahon ng CLK pulso lamang kung ang output ay dati 1. Sa parehong paraan, ang output ay ANDed sa J & CP upang ang FF ay malinis sa panahon ng isang CLK pulso lamang ay Q 'was dati 1.

JK Flip Flop

JK Flip Flop

  • Kapag ang J = K = 0, ang CLK ay walang epekto sa o / p at ang o / p ng FF ay pareho sa dating halaga. Ito ay dahil kapag ang parehong J & K ay 0, ang o / p ng kanilang partikular na AND gate ay nagiging 0.
  • Kapag ang J = 0, K = 1, ang o / p ng AND gate ay katumbas ng J ay nagiging 0 iyon, S = 0 at R = 1 kung gayon ang Q ’ay nagiging 0. Ang kondisyong ito ay magbabago ng FF. Ito ay nangangahulugan ng RESET na estado ng FF.

T Flip Flop

Ang T-flip flop o toggle flip flop ay isang solong i / p bersyon ng JK-flip flop. Ang pagtatrabaho ng FF na ito ay ang mga sumusunod: Kapag ang input ng T ay '0' na ang 'T' ay gagawin ang susunod na estado na katulad ng kasalukuyang estado. Nangangahulugan iyon na ang input ng T-FF ay 0 kung gayon ang kasalukuyang estado at ang susunod na estado ay magiging 0. Gayunpaman, kung ang i / p ng T ay 1 pagkatapos ang kasalukuyang estado ay kabaligtaran sa susunod na estado. Nangangahulugan iyon, kapag T = 1, pagkatapos ang kasalukuyang estado = 0 at susunod na estado = 1)

T Flip Flop

T Flip Flop

Mga aplikasyon ng Flip Flops

Ang aplikasyon ng flip flop circuit higit sa lahat ay nagsasangkot sa switch ng pag-aalis ng bounce, imbakan ng data, paglipat ng data, aldaba, rehistro, counter, paghati sa dalas, memorya, atbp Ang ilan sa mga ito ay tinalakay sa ibaba.

Mga rehistro

Isang rehistro ay isang koleksyon ng isang hanay ng mga flip flop na ginamit upang mag-imbak ng isang hanay ng mga piraso. Halimbawa, kung nais mong mag-imbak ng isang N - kaunting mga salita kailangan mo ng bilang ng FFS. Ang AFF ay maaaring mag-imbak lamang ng isang piraso ng data (0 o 1). Ang isang bilang ng mga FF ay ginagamit kapag ang bilang ng mga data bit na maiimbak. Ang isang rehistro ay isang hanay ng mga FF na ginamit upang mag-imbak ng binary data. Ang kapasidad ng imbakan ng data ng isang rehistro ay isang hanay ng mga piraso ng digital na data na maaari itong mapanatili. Ang paglo-load ng isang rehistro ay maaaring tukuyin bilang pagtatakda o pag-reset ng magkakahiwalay na FF, ibig sabihin, pagbibigay ng data sa rehistro upang ang katayuan ng FF ay nakikipag-usap sa mga piraso ng data na maiimbak.

Ang paglo-load ng data ay maaaring serial o parallel. Sa serial loading, ang data ay inililipat sa rehistro sa anyo ng serial (ibig sabihin, nang paisa-isa), ngunit sa kahanay na paglo-load, ang data ay ipinapadala sa rehistro sa anyo ng parallel form na nangangahulugang, lahat ng FF ay aktibo sa kanilang mga bagong estado nang sabay-sabay. Kinakailangan ng parallel input na ang SET o I-RESET ang mga kontrol ng bawat FF upang ma-access.

RAM (Random Access Memory)

Ginagamit ang RAM sa mga computer, system ng pagpoproseso ng impormasyon, digital mga control system kinakailangan upang mag-imbak ng digital na data at mabawi ang data ayon sa gusto mo. Maaaring magamit ang FFS upang gumawa ng mga alaala kung saan maaaring maiimbak ang impormasyon para sa anumang kinakailangang haba ng oras at pagkatapos maghatid tuwing kinakailangan.

Ang impormasyong nakaimbak sa mga alaala na binasa nang sumulat na binuo mula sa mga aparatong semiconductor na mawawala kung hiwalay ang kuryente, sinabi na hindi matatag ang memorya na iyon. Ngunit ang read-only memory ay hindi pabagu-bago. Ang RAM ang memorya na ang mga lokasyon ng memorya ay maaaring maging tama upang magamit nang direkta at agad. Sa pamamagitan ng kaibahan, upang mai-access ang isang lokasyon ng memorya sa isang magnetic tape, kinakailangan upang paikutin o i-untwist ang tape at dumaan sa isang serye ng mga address bago maabot ang ginustong address. Kaya, ang tape ay tinatawag na sunud-sunod na memorya ng pag-access.

Samakatuwid, lahat ito ay tungkol sa flip flop, flip flop circuit, flip flop flop, at mga application. Inaasahan namin na nakakuha ka ng mas mahusay na pag-unawa sa konseptong ito. Bukod dito, ang anumang mga query patungkol sa konseptong ito o mga proyektong elektrikal at electronics , mangyaring ibigay ang iyong mahahalagang mungkahi sa seksyon ng komento sa ibaba. Narito ang isang katanungan para sa iyo, ano ang pangunahing pag-andar ng flip flop sa digital electronics?