Kategori: Elektronik Praktikal, Novice juruelektrik
Bilangan pandangan: 114666
Komen pada artikel: 4

Cip logik. Bahagian 8. D - pencetus

 


D - pencetusArtikel menggambarkan pencetus D, operasi dalam pelbagai mod, teknik mudah dan intuitif untuk mengkaji prinsip tindakan.

Dalam bahagian sebelum artikel ini, kajian pemicu bermula. Pemicu RS dianggap paling mudah dalam keluarga ini, yang digambarkan dalam bahagian ketujuh artikel. Pencetus D dan JK lebih banyak digunakan dalam peranti elektronik. Dari segi tindakan, mereka, seperti Pemicu RS, juga merupakan peranti dengan dua keadaan stabil pada output, tetapi mempunyai logik yang lebih rumit bagi isyarat masukan.

Perlu diingatkan bahawa semua perkara di atas benar tidak hanya untuk Cip seri K155, dan untuk siri litar logik lain, contohnya, K561 dan K176. Dan bukan hanya untuk pemicu, semua cip logik juga berfungsi dengan tepat, perbezaannya hanya dalam parameter elektrik isyarat - voltan dan frekuensi operasi, penggunaan kuasa dan kapasiti beban.


D pencetus

Terdapat beberapa pengubahsuaian D-flip-flops dalam siri K155 cip, bagaimanapun, cip K155TM2 adalah yang paling biasa. Dalam satu pakej 14-pin terdapat dua D-flip-flop bebas. Satu-satunya perkara yang menyatukan mereka adalah litar kuasa biasa. Setiap pencetus mempunyai empat input tahap logik dan, dengan itu, dua output. Ini adalah output secara langsung dan songsang, yang mana kita sudah biasa dengan cerita tentang pemicu RS. Di sini mereka melaksanakan fungsi yang sama. Rajah 1 menunjukkan pencetus D.

Terdapat juga microcircuits yang mengandungi empat D-flip-flops dalam satu perumahan: ini adalah mikrosirkuit seperti K155TM5 dan K155TM7. Kadang-kala dalam kesusasteraan mereka dipanggil daftar empat digit.

Chip K155TM2

Rajah 1. Chip K155TM2.

Rajah 1a menunjukkan keseluruhan mikrosirkuit dalam bentuk kerana ia biasanya ditunjukkan dalam buku rujukan. Sebenarnya, pada gambar rajah setiap pencetus yang terletak di perumahan boleh digambarkan dari "rakan "nya, sementara lukisan itu mungkin tidak menunjukkan kesimpulan yang tidak digunakan dalam litar ini, walaupun sebenarnya mereka. Satu contoh garis besar penggambaran D ditunjukkan dalam Rajah 1b.

Pertimbangkan dengan lebih terperinci isyarat masukan. Ini akan dilakukan menggunakan pencetus dengan pin 1 ... 6 sebagai contoh. Sehubungan itu, semua perkara di atas akan benar berkenaan dengan pencetus yang lain (dengan nombor pin 8 ... 13).

Isyarat R dan S melaksanakan fungsi yang sama seperti isyarat RS yang serupa dengan pencetus: apabila tahap sifar logik digunakan pada input S, pencetus ditetapkan kepada satu keadaan. Ini bermakna unit logik akan muncul pada output langsung (pin 5). Jika sekarang memohon sifar logik pada input R, pencetus ditetapkan semula. Ini bermakna bahawa pada output langsung (pin 5), tahap logik sifar akan muncul, dan di sebalik (pin 6) akan ada unit logik.

Secara umum, apabila seseorang bercakap mengenai keadaan pemicu, ia bermaksud keadaan output langsungnya: jika pencetus dipasang, maka output langsung berada pada tahap yang tinggi (unit logik). Oleh itu, difahamkan bahawa pada semua output songsang adalah betul-betul sebaliknya, oleh itu, output songsang sering tidak disebut ketika mempertimbangkan operasi litar.

Unit logik boleh dibekalkan kepada input R dan S sebanyak yang dikehendaki: keadaan pencetus tidak berubah. Ini menunjukkan bahawa input adalah R dan S rendah. Itulah sebabnya input RS bermula dengan bulatan kecil, yang menunjukkan bahawa tahap isyarat kerja adalah rendah atau yang sama, songsang. Lingkaran kecil dalam isyarat masukan boleh didapati bukan sahaja dalam pemicu, tetapi juga dalam imej beberapa mikrosirkuit lain, sebagai contoh, dekoder atau multiplexer, yang juga menunjukkan bahawa tahap kerja isyarat ini adalah tahap yang rendah. Ini adalah peraturan umum untuk semua simbol grafik mikrosirkuit.

Sebagai tambahan kepada input RS, pencetus D juga mempunyai input data D, dari Bahasa Inggeris Data (data), dan input penyegerakan C dari Jam Bahasa Inggeris (denyut, strob). Menggunakan input ini, anda boleh membuat kerja pencetus sama ada sebagai elemen memori atau sebagai pencetus mengira. Untuk memahami operasi pemicu D, adalah lebih baik untuk memasang litar kecil dan menjalankan eksperimen mudah.

Perhatikan imej input C: hujung kanan output ini dalam angka berakhir dengan garis miring kecil ke arah dari kiri ke kanan. Ciri ini menunjukkan bahawa pemicu beralih ke input C berlaku pada masa peralihan isyarat masukan dari sifar ke satu. Rajah 3 menunjukkan bentuk nadi mungkin pada input C.

Untuk lebih memahami operasi D - pencetus, sebaiknya memasang litar seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 2.

Skim untuk mengkaji operasi pencetus D

Rajah 2. Skim untuk mengkaji operasi pencetus D.

Pilihan pulsa di input C

Rajah 3. Pilihan pulsa pada input C.

Untuk kejelasan, pencetus disambungkan kepada output (pin 5 dan 6) petunjuk LED. Kami menyambung penunjuk yang sama kepada input C. Input D, melalui perintang 1 kΩ, disambungkan ke bas bekalan kuasa +5 V, dan, seperti yang ditunjukkan dalam rajah, butang SB1. Selepas litar dipasang, kami akan memeriksa kualiti pemasangan, dan kemudian anda boleh menghidupkan kuasa.

Kerja pencetus D pada input RS

Apabila menghidupkan, salah satu LED HL2 atau HL3 mestilah dinyalakan. Katakan bahawa HL3, oleh itu, apabila diaktifkan, pemicu ditetapkan kepada satu, walaupun ia juga boleh ditetapkan kepada sifar. Isyarat input peringkat rendah ke input RS akan dibekalkan menggunakan sekeping konduktor fleksibel yang disambungkan ke dawai biasa.

Pertama, mari kita cuba untuk memohon tahap rendah ke input S, hanya tutup pin 4 ke wayar biasa. Apa yang akan berlaku? Pada output pemicu, isyarat akan tetap berada dalam keadaan yang sama seperti ketika dihidupkan. Mengapa? Semuanya sangat mudah: pencetus sudah dalam keadaan tunggal atau dipasang, dan bekalan isyarat kawalan kepada input S hanya mengesahkan keadaan pencetus ini, keadaan tidak berubah. Cara operasi untuk pencetus tidak sama sekali berbahaya dan sering dijumpai dalam operasi litar sebenar.

Sekarang, menggunakan dawai yang sama, kami akan membekalkan tahap yang rendah ke input R. Hasilnya tidak lama akan datang: pencetus akan bertukar ke tahap yang rendah, atau, seperti yang mereka katakan, ia akan menetapkan semula. Berulang dan seterusnya bekalan tahap rendah ke input R juga akan mengesahkan negeri, masa ini sifar, dengan cara yang sama seperti yang diterangkan di atas untuk input S. Dari keadaan ini, ia boleh disimpulkan sama ada dengan membekalkan tahap rendah ke input S, atau gabungan isyarat pada input C dan D.

Perlu diingatkan bahawa kadangkala pemicu D boleh digunakan hanya sebagai pemicu RS, iaitu input C dan D tidak digunakan. Dalam kes ini, untuk meningkatkan imuniti bunyi, mereka perlu dihubungkan ke bas +5 V melalui perintang dengan rintangan 1 KOhm, atau disambungkan ke wayar biasa.


Memacu operasi pada masukan C dan D

Katakan bahawa pencetus sedang dipasang, jadi LED HL3 dinyalakan. Apa yang berlaku jika anda menekan butang SB1? Tidak semestinya, keadaan isyarat output yang mencetuskan tidak akan berubah. Jika sekarang untuk menetapkan semula pencetus pada input R, LED HL2 akan menyala, dan HL3 akan dimatikan. Menekan butang SB1 dalam kes ini tidak akan mengubah keadaan pencetus. Ini menunjukkan bahawa tiada denyutan jam pada input C.

Sekarang mari kita gunakan pulsa jam untuk input C. Cara paling mudah untuk melakukan ini adalah dengan memasang penjana pulse segi empat tepat, sudah biasa kepada kami dari bahagian sebelumnya artikel. Litarnya ditunjukkan dalam Rajah 4.

Penjana jam

Rajah 4. Penjana jam.

Untuk memerhatikan operasi litar secara visual, kekerapan penjana mestilah kecil, dengan perincian yang ditunjukkan pada litarnya adalah kira-kira 1 Hz, iaitu, 1 ayunan (nadi) sesaat. Kekerapan penjana boleh diubah dengan memilih kapasitor C1. Status input C ditunjukkan oleh LED HL1: LED dinyalakan - pada input C, tahapnya tinggi, jika ia dimatikan, tahapnya rendah.Pada masa pencucuhan LED HL1 pada input C, penurunan voltan positif terbentuk (dari rendah ke tinggi). Ia adalah peralihan ini yang menjadikan pencetus pencetus D pada input C, dan bukan kehadiran tahap voltan tinggi atau rendah pada input ini. Ini harus diingat, dan memantau kelakuan pencetus tepat pada masanya pembentukan depan nadi.

Jika penjana denyut disambungkan ke input C dan kuasa dihidupkan, pencetus akan ditetapkan kepada satu dengan nadi pertama, nadi seterusnya keadaan pencetus tidak akan berubah. Semua perkara di atas adalah benar untuk kes apabila suis SB1 berada dalam kedudukan yang ditunjukkan dalam angka tersebut.

Sekarang mari kita beralih SB1 ke kedudukan yang lebih rendah mengikut litar, dengan itu memohon tahap rendah untuk input D. Dorongan pertama yang datang dari penjana akan meletakkan pencetus dalam keadaan sifar logik atau pencetus akan ditetapkan semula. LED HL2 akan memberitahu kami tentang perkara ini. Pulangan seterusnya pada input C juga tidak mengubah keadaan pencetus.

Rajah 2b menunjukkan gambarajah masa operasi pencetus untuk input CD. Adalah diandaikan bahawa keadaan input D berubah sebagaimana ditunjukkan dalam angka, dan denyutan jam berkala tiba di input C.

Nadi pertama di input C menetapkan pencetus ke satu keadaan (pin 5), dan nadi kedua keadaan pencetus tidak berubah, kerana pada input C tahap kekal tinggi setakat ini.

Keadaan input D antara jam kedua dan ketiga adalah pulsa berubah dari tahap tinggi ke yang rendah, seperti yang dapat dilihat pada Gambar 2. Tetapi pemicu beralih ke keadaan sifar hanya pada awal nadi jam ketiga. Pulangan keempat dan kelima pada input C bagi keadaan pencetus tidak berubah.

Perlu diingatkan bahawa isyarat pada input D mengubah nilainya dari rendah ke tinggi semasa denyut jam pada input C. Walau bagaimanapun, pencetus tidak berubah keadaan, kerana kelebihan positif nadi jam lebih awal daripada perubahan tahap oleh masuk D.

Pencetus akan ditukar kepada keadaan tunggal hanya dengan gerak keenam, lebih tepat dengan bahagian hadapannya. Nadi ketujuh akan menetapkan semula pencetus, kerana tahap tinggi telah ditetapkan pada input D semasa kelebihan positifnya. Impuls berikut berfungsi dengan cara yang sama, jadi pembaca boleh mengatasinya dengan sendirinya.

Satu lagi rajah masa ditunjukkan dalam Rajah 5.

Lengkapkan gambarajah masa operasi D pemicu

Rajah 5. Selesaikan gambarajah masa operasi pencetus D.

Angka menunjukkan bahawa pencetus boleh berfungsi dalam tiga mod, dua daripadanya telah dibincangkan di atas. Dalam angka tersebut, ini adalah mod tak segerak dan segerak. Mod semasa adalah kepentingan utama dalam rajah masa: adalah jelas bahawa semasa tahap rendah pada input R, keadaan pencetus tidak berubah pada input C dan D, yang menunjukkan bahawa input RS adalah keutamaan. Rajah 5 juga menunjukkan jadual kebenaran untuk pencetus D.

Dari yang terdahulu, kesimpulan berikut boleh diambil: setiap perbezaan pulse positif di input C menetapkan pencetus kepada keadaan bahawa pada ketika itu terdapat pada input D, atau hanya memindahkan keadaannya kepada output langsung pemicu Q. Perbezaan negatif pada nadi pada input C tidak mempunyai kesan pada Negeri pencetus tidak memberi.

Rajah 3 menunjukkan bentuk nadi yang mungkin pada input C: ia adalah jurang (3a), denyut aras tinggi pendek, atau positif (3b), denyutan nadi rendah (negatif) (3c). Walau bagaimanapun, pencetus dicetuskan oleh perbezaan positif.

Dalam sesetengah kes, ia akan menjadi bahagian depan gerak hati, dan di lain-lain kemerosotannya. Keadaan ini harus diambil kira apabila membangun dan menganalisis litar pada pencetus D. Operasi pemicu D dalam mod pengiraan Salah satu tujuan utama pencetus D ialah penggunaannya dalam mod penghitungan. Untuk menjadikannya berfungsi sebagai kaunter nadi, ia cukup untuk menggunakan isyarat daripada output songsangan sendiri untuk input D. Sambungan sedemikian ditunjukkan dalam Rajah 6.

Operasi D - mencetuskan mod pengiraan

Rajah 6. Operasi pencetus D dalam mod pengiraan.

Dalam mod ini, apabila kedatangan masing-masing nadi di input C, pencetus akan mengubah keadaannya sebaliknya, seperti yang ditunjukkan dalam gambarajah masa. Dan penjelasan untuk ini adalah yang paling mudah dan paling logik: keadaan di input D sentiasa bertentangan, songsang, berkenaan dengan output langsung. Oleh itu, berdasarkan pertimbangan sebelumnya bagi operasi pencetus, keadaan songsangnya dipindahkan ke output langsung. Satu pencetus, walaupun dalam mod penghitungan, tidak mengira banyak, hanya sehingga dua: 0..1 dan sekali lagi 0..1, dan sebagainya.

Untuk mendapatkan kaunter yang mampu mengira, anda benar-benar perlu menyambung beberapa pemicu dalam mod kaunter dalam siri. Ini akan dibincangkan kemudian dalam satu artikel berasingan. Di samping itu, anda harus memberi perhatian kepada hakikat bahawa denyutan pada output pencetus mempunyai kekerapan tepat dua kali lebih rendah daripada input pada input C. Harta ini digunakan dalam kes-kes di mana perlu untuk membahagikan frekuensi isyarat dengan faktor dua: 2, 4 , 8, 16, 32 dan sebagainya.

Bentuk denyut selepas pembahagian oleh pencetus adalah sentiasa bergetar, walaupun dalam kes putaran input yang sangat pendek pada input C. Ini adalah akhir cerita mengenai kemungkinan menggunakan pencetus D. Bahagian seterusnya artikel akan membincangkan penggunaan pemicu jenis JK.

Penerusan artikel: Cip logik. Bahagian 9. Pencetus JK

Lihat juga di i.electricianexp.com:

  • Cip logik. Bahagian 9. Pencetus JK
  • Cip logik. Bahagian 7. Pencetus. RS - pencetus
  • Cip logik. Bahagian 10. Bagaimana untuk menghilangkan lantunan kenalan
  • Pemicu Schmitt - pandangan umum
  • Cip logik. Bahagian 6

  •  
     
    Komen:

    # 1 menulis: | [quote]

     
     

    Bantu membina litar menggunakan pencetus untuk menyaring isyarat (impuls) dari suis buluh. Ia adalah perlu untuk mengurangkan penghantaran isyarat sebanyak 10-50%. Saya sendiri tidak mempunyai soalan. Pemicu apa yang diperlukan untuk ini dan apa jenis litar.

     
    Komen:

    # 2 menulis: Igor | [quote]

     
     

    Terima kasih Semuanya sangat mudah difahami. Di mana sahaja saya membaca sebelum ini, terdapat beberapa percanggahan ... Dan kemudian saya memahami semuanya sekaligus!

     
    Komen:

    # 3 menulis: arlimasme | [quote]

     
     

    Berikut adalah sedikit lebih lanjut mengenai pencetus D:

    Stallions S.I., Makarov I.A. Grafik gambarajah yang lengkap mengenai keadaan mantap dari D-flip-flop dengan input yang dinamik Jurnal saintifik dan metodologi rangkaian elektronik "Vestnik MGTU MIREA", 2014, jilid 2, No. 3, ms. 219-229.

     
    Komen:

    # 4 menulis: Dimensi | [quote]

     
     

    "Membantu membina litar dengan pencetus untuk menyaring isyarat (impuls) dari suis buluh. Anda perlu mengurangkan laluan isyarat sebanyak 10-50%."

    Penyataan soalan yang tidak dapat difahami.

    D-Pencetus mengurangkan kekerapan sebanyak separuh dua kali (dibahagi dua).

    Andaikan perjalanan suis buluh 10 kali sesaat. Dan anda mahu mendaftar hanya 8 denyutan. Kemudian, sebagai pilihan, dari urutan 10 denyutan, anda perlu membuang pulangan ke-5 dan ke-10. Dapatkan kira apa yang anda perlukan. Ia dilakukan seperti ini. Kami mengambil kaunter K561IE10 (kaunter desimal dengan penyahkod) dan jam dengan isyarat dari suis buluh. Dia tidak memerlukan litar semula - dia tahu bagaimana untuk pulih apabila dia bermula selepas beberapa kitaran. Jangan lupa tentang lantunan kenalan - kita menekan lantunan suis buluh oleh rantai RC atau pemicu RS. Selanjutnya, pada satu elemen 561LE10 (atau tidak) kita membuat kunci - pada salah satu kakinya terdapat juga bar dari suis buluh, dan dua kaki yang lain disambungkan ke kaunter counter ke-5 dan ke-10 dari kaunter. Oleh itu, apabila beratur, denyutan melewati kunci, serentak dengan setiap nadi, unit logik pada kaki kaunter dipindahkan. Dan apabila muncul pada 5, dan kemudian pada penghitungan angka ke-10, kunci akan dikunci, memotong pulsa ke-5 dan ke-10 dari urutan. Sesuatu seperti itu.