- D Flip-flop:
- Komponen yang Diperlukan:
- Diagram dan Penjelasan Litar D Flip-Flop:
- Demonstrasi Praktikal D Flip-Flop:
Istilah digital dalam elektronik mewakili penjanaan, pemprosesan atau penyimpanan data dalam bentuk dua keadaan. Kedua-dua keadaan boleh diwakili sebagai TINGGI atau RENDAH, positif atau tidak positif, set atau tetapkan semula yang akhirnya binari. Tinggi adalah 1 dan rendah adalah 0 dan oleh itu teknologi digital dinyatakan sebagai siri 0 dan 1. Contohnya adalah 011010 di mana setiap istilah mewakili keadaan individu. Oleh itu, proses penyisipan dalam perkakasan ini dilakukan dengan menggunakan komponen tertentu seperti selak atau Flip-flop, Multiplexer, Demultiplexer, Encoders, Decoders dan lain-lain secara kolektif disebut sebagai rangkaian logik Berurutan.
Oleh itu, kita akan membincangkan mengenai Flip-flop yang juga disebut sebagai kait. Selak juga dapat difahami sebagai Bistable Multivibrator sebagai dua keadaan stabil. Secara amnya, litar selak ini boleh sama ada tinggi aktif atau rendah aktif dan masing-masing boleh dipicu oleh isyarat TINGGI atau RENDAH.
Jenis flip-flop yang biasa adalah,
- RS Flip-flop (RESET-SET)
- D Flip-flop (Data)
- JK Flip-flop (Jack-Kilby)
- T Flip-flop (Beralih)
Dari jenis di atas hanya flip-flop JK dan D yang tersedia dalam bentuk IC bersepadu dan juga digunakan secara meluas di kebanyakan aplikasi. Sini dalam artikel ini kita akan membincangkan tentang D jenis Flip Flop.
D Flip-flop:
D Flip-flop digunakan sebagai bahagian elemen penyimpanan memori dan pemproses data juga. D flip-flop boleh dibina menggunakan pintu NAND atau dengan pintu NOR. Oleh kerana serba boleh, mereka boleh didapati sebagai pakej IC. Aplikasi utama D flip-flop adalah memperkenalkan kelewatan dalam rangkaian waktu, sebagai penyangga, mengambil sampel data pada selang waktu tertentu. D flip-flop lebih mudah dari segi sambungan pendawaian berbanding dengan JK flip-flop. Di sini kita menggunakan gerbang NAND untuk menunjukkan flip flop D.
Apabila isyarat jam RENDAH, input tidak akan mempengaruhi keadaan output. Jam mesti tinggi agar input menjadi aktif. Oleh itu, D flip-flop adalah kait Bi-stable terkawal di mana isyarat jam adalah isyarat kawalan. Sekali lagi, ini dibahagikan kepada D flip flop yang dipicu tepi positif dan tepi flip-flop D yang dicetuskan oleh sisi negatif. Oleh itu, output mempunyai dua keadaan stabil berdasarkan input yang telah dibincangkan di bawah.
Jadual kebenaran D Flip-Flop:
Jam |
INPUT |
PENGELUARAN |
|
D |
Q |
Q ' |
|
RENDAH |
x |
0 |
1 |
TINGGI |
0 |
0 |
1 |
TINGGI |
1 |
1 |
0 |
D (Data) adalah keadaan input untuk flip-flop D. Q dan Q 'mewakili keadaan output flip-flop. Menurut jadual, berdasarkan input output berubah keadaannya. Tetapi, perkara penting yang harus dipertimbangkan adalah semua ini hanya boleh berlaku sekiranya terdapat isyarat jam. Ini berfungsi sama seperti SR flip-flop untuk input percuma sahaja.
Perwakilan D Flip-Flop menggunakan Logic Gates:
INPUT |
PENGELUARAN |
|
Input 1 |
Input 2 |
Keluaran 3 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
Oleh itu, membandingkan jadual kebenaran gerbang NAND dan menerapkan input seperti yang diberikan dalam tabel kebenaran D flip-flop output dapat dianalisis. Menganalisis pemasangan di atas sebagai struktur tiga peringkat menganggap keadaan sebelumnya (Q ') menjadi 0
apabila D = 1 dan JAM = TINGGI
Keluaran: Q = 1, Q '= 0. Bekerja betul.
PRESET dan BERSIH:
D flip flop mempunyai dua input lagi iaitu PRESET dan CLEAR. Isyarat HIGH to CLEAR akan menjadikan output Q diset semula iaitu 0. Begitu juga dengan isyarat HIGH ke pin PRESET akan menjadikan output Q menjadi set iaitu 1. Oleh itu namanya sendiri menerangkan perihalan pin.
Jam |
INPUT |
PENGELUARAN |
|||
PRESET |
BERSIH |
D |
Q |
Q ' |
|
X |
TINGGI |
RENDAH |
X |
1 |
0 |
X |
RENDAH |
TINGGI |
X |
0 |
1 |
X |
TINGGI |
TINGGI |
X |
1 |
1 |
TINGGI |
RENDAH |
RENDAH |
0 |
0 |
1 |
TINGGI |
RENDAH |
RENDAH |
1 |
1 |
0 |
Pakej IC:
The IC digunakan di sini adalah HEF4013BP (Dual D-jenis flip-flop). Ini adalah bungkusan 14 pin yang mengandungi 2 flip-flop D individu di dalamnya. Di bawah adalah gambarajah pin dan keterangan pin yang sesuai.
PIN |
Huraian PIN |
Q |
Keluaran Sebenar |
Q ' |
Hasil Pujian |
CP |
Input Jam |
CD |
CLEAR-Input langsung |
D |
Input data |
SD |
PRESET-Input langsung |
V SS |
Tanah |
V DD |
Voltan bekalan |
Komponen yang Diperlukan:
- IC HEF4013BP (Dual D flip-flop) - 1Tidak.
- LM7805 - 1No.
- Taktil Switch - 4No.
- Bateri 9V - 1Tidak.
- LED (Hijau - 1; Merah - 1)
- Perintang (1kὨ - 4; 220kὨ -2)
- Papan roti
- Menyambung wayar
Diagram dan Penjelasan Litar D Flip-Flop:
Di sini kami telah menggunakan IC HEF4013BP untuk menunjukkan D Flip Flop Circuit, yang mempunyai Two D type Flip flop di dalamnya. Sumber kuasa IC HEF4013BP V DD berkisar antara 0 hingga 18V dan data tersedia dalam lembar data. Gambar di bawah menunjukkannya. Oleh kerana kami telah menggunakan LED pada output, sumbernya terhad kepada 5V.
Kami telah menggunakan pengatur LM7805 untuk menghadkan voltan LED.
Demonstrasi Praktikal D Flip-Flop:
Butang D (Data), PR (Preset), CL (Clear) adalah input untuk flip-flop D. Dua LED Q dan Q 'mewakili keadaan keluaran flip-flop. Bateri 9V bertindak sebagai input kepada pengatur voltan LM7805. Oleh itu, output 5V yang diatur digunakan sebagai bekalan Vcc dan pin ke IC. Oleh itu, untuk input yang berbeza pada D output yang sesuai dapat dilihat melalui LED Q dan Q '.
The pin CLK, CL, D dan PR biasanya ditarik ke bawah dalam keadaan asal seperti yang ditunjukkan di bawah. Oleh itu, keadaan input lalai akan RENDAH di semua pin. Oleh itu, keadaan awal menurut jadual kebenaran adalah seperti yang ditunjukkan di atas. Q = 1, Q '= 0.
Di bawah ini kami telah menerangkan pelbagai keadaan Flip-Flop jenis D menggunakan litar D flip flop yang dibuat di papan roti.
Nyatakan 1:
Jam - RENDAH; D - 0; PR - 0; CL - 1; Q - 0; Q '- 1
Untuk input 1 Negeri, cahaya LED yang terang menunjukkan Q 'menjadi TINGGI dan HIJAU yang dipimpin menunjukkan Q menjadi RENDAH. Seperti yang dibincangkan di atas ketika CLEAR diatur ke TINGGI, Q diset semula ke 0 dan dapat dilihat di atas.
Nyatakan 2:
Jam - RENDAH; D - 0; PR - 1; CL - 0; Q - 1; Q '- 0
Untuk input 2 Negeri, cahaya LED HIJAU menunjukkan Q menjadi TINGGI dan LED MERAH menunjukkan Q 'menjadi RENDAH. Seperti yang dibincangkan di atas apabila PRESET ditetapkan ke TINGGI, Q ditetapkan ke 1 dan dapat dilihat di atas.
Nyatakan 3: Jam - RENDAH; D - 0; PR - 1; CL - 1; Q - 1; Q '- 1
Untuk input Negeri 3, cahaya LED MERAH dan HIJAU menunjukkan Q dan Q 'menjadi TINGGI pada mulanya. Apabila PR dan CL diturunkan untuk melepaskan butang, keadaan menjadi jelas.
Nyatakan 4: Jam - TINGGI; D - 0; PR - 0; CL - 0; Q - 0; Q '- 1
Untuk input 4 Negeri, cahaya LED MERAH menunjukkan Q 'menjadi TINGGI dan HIJAU dipimpin menunjukkan Q menjadi RENDAH. Keadaan ini stabil dan kekal hingga jam seterusnya dan input. Oleh kerana CLOCK dicetuskan ke tepi TINGGI hingga TINGGI, butang input D harus ditekan sebelum menekan butang CLOCK.
Nyatakan 5: Jam - TINGGI; D - 1; PR - 0; CL - 0; Q - 1; Q '- 0
Untuk input Negeri 5, cahaya LED HIJAU menunjukkan Q menjadi TINGGI dan LED MERAH menunjukkan Q 'menjadi RENDAH. Keadaan ini juga stabil dan kekal di sana sehingga jam dan input seterusnya. Oleh kerana CLOCK dicetuskan ke tepi TINGGI hingga TINGGI, butang input D harus ditekan sebelum menekan butang CLOCK.