Loogiset sirut. Osa 9. JK-liipaisin

Tarina JK-liipaisimesta ja yksinkertaisia ​​kokeiluja hänen työnsä tutkimiseksi.

Artikkelin edellisissä osissa on kuvattu liipaisuja, kuten RS ja D. Tämä tarina on epätäydellinen, jos et mainitse Jk-liipaisin. Sekä D-liipaisin Siinä on edistynyt syöttölogiikka. 155-sarjassa tämä on K155TV1-siru, joka on valmistettu DIP-14-paketissa. Sen pinout, tai kuten sanotaan nyt, pinout (englanninkielisestä PIN-koodista) on esitetty kuvassa 1a. Ulkomaiset analogit SN7472N, SN7472J.

Jos mitään johtopäätöstä ei käytetä tietyssä piirissä, on täysin hyväksyttävää olla esittämättä sitä, kuten kuvassa 1b esitetään.

Päätelmien kuvaus ja tarkoitus

K155TV1-liipaisimessa on suora ja käänteinen lähtö. Kuvassa nämä ovat johtopäätökset 8 ja 6. Niiden tarkoitus on sama kuin aiemmin tarkastelluilla tyypin D ja RS liipaisimilla. Käänteinen poistuminen alkaa pienestä ympyrästä.

Tuloissa R ja S liipaisin toimii kuten yksinkertainen RS-liipaisin. Näiden tulojen työtaso on alhainen, mitä osoittavat ympyrät terminaalien pohjassa. Kuten D-liipaisimessa, nämä tulot ovat ensisijaisia: matalan tason esiintyminen ja pitäminen yhdessä niistä estää muita tuloja, ja lyhyt negatiivinen pulssi kytkee laukaisimen vastaavaan tilaan, kunnes seuraava pulssi tulossa C.

Tulo C on kellotettu. Kun liipaisin toimii laskentamuodossa, sillä on informaation rooli - juuri sillä laskentapulssit saapuvat. Tietojen vastaanottamis- ja tallennusmuodossa se toimii kellona, ​​sen tarkoitus on samanlainen kuin vastaavanlainen D-liipaisimen tulo, mutta toimintalogiikka on hiukan erilainen ja sen määrittelee JK-sisääntulojen tila.

Kuva 1. K155TV1-sirun ote.

J ja K ovat liipaisun ohjaustulot. Ne yhdistetään kaavion 3I mukaisesti, joka on merkitty graafisella symbolilla symbolilla & looginen I. Melko usein nämä tulot kytkeytyvät yksinkertaisesti piireihin, osoittautuu, että siinä on yksi J ja yksi K tulo. Joissakin mikropiirien sarjoissa on myös JK-liipaisimet, niitä kutsutaan myös TB1, mutta toisin kuin 155-sarja, niillä on yksi J- ja K-sisääntulo. Näiden tulojen logiikka on täsmälleen sama kuin K155TV1, mutta sinun ei tarvitse kerätä 3 korkean tason logiikkasignaalia yhdessä. Esimerkki sellaisista mikropiireistä voi toimia esimerkiksi K176TV1, K561TV1, K1564TV1.

JK-liipaisimen logiikan oppiminen

Jos haluat lisätietoja JK-liipaisimen toiminnasta, sinun on vain kytkettävä se päälle, kuten edellisessä artikkelissa, leipälevyllä ja lähetettävä tulosignaalit manuaalisesti. Todellakin, sinun on myönnettävä, että voit muistaa itseoppaat kitaran tai napinharmonian soittamisessa, mutta ilman instrumentin hakemista et oppi soittamaan. Myös mikropiireissä: Ennen kuin suoritat yksinkertaisimmat kokeet, työn merkitys on vaikea ymmärtää.

Tulosignaalina, kuten D-liipaisinta tutkiessa, käytämme yhteiseen johtoon kytkettyä johdinhyppyä.

Piiri JK-liipaisimen K155TV1 testaamiseksi on esitetty kuvassa 2.

Kuva 2. Testaa JK-liipaisin K155TV1.

Syöttöjännite syötetään normaalisti mikropiirin 14. ja 7. päätelmään, mikä on esitetty kaaviossa nuolijohtimien muodossa.

Liipaisimen tilan visuaalisesta tarkkailusta sen ulostuloihin kytketään suorat ja käänteiset LED-merkkivalot. Sama osoitin on kytketty tuloon C. LED-hehku osoittaa loogisen yksikkötason (2,4 ... 5 V) läsnäolon tässä ulostulossa. Tulossa C näytetään tuloon C. kytketyn pulssigeneraattorin lähtösignaalin taso. Tietysti tulojen ja lähtöjen tilaa niin matalalla taajuudella on melko mahdollista tarkkailla tavallisella voltimetrillä, mutta tämä ei ole kovin kätevää.

JK-liipaisimen käyttö RS-tuloissa

Vaikka virtapiiri osoittautui erittäin yksinkertaiseksi ennen virran kytkemistä, kuten yleensä, sinun on tarkistettava siinä virheitä, oikosulkuja ja katkenneita: jopa vain virran kytkeminen vastakkaiseen suuntaan voi tehdä mikropiiristä käyttökelvottoman. Tätä sääntöä tulisi muistaa ja soveltaa kaikissa tällaisissa tapauksissa, vaikka se olisi vain sähköpiiri ilman puolijohdelaitteita.

Joten kytke se päälle. Kun kytket virran ensimmäisen kerran, yhden lähdön LEDistä on palava, jota ei tunneta. Tämä johtuu transienteista, kun ne otetaan käyttöön. Nyt käytämme matalaa logiikkatasoa käyttämällä yllä mainittua johdinhyppyä vuorotellen R- ja S-sisääntuloihin. Tällöin lähdön LEDien tulisi vaihtua vuorotellen osoittaen liipaisimen tilan. Tätä toimintatapaa kutsutaan asynkroniseksi - se ei vaadi ylimääräisiä vilkkusignaaleja (ota käyttöön, kello).

Ei ole välttämätöntä kohdistaa samanaikaisesti matalaa tasoa suoraan R- ja S-tuloihin: tätä tilaa pidetään kiellettynä liipaisimessa. Vaikka se ei johda palautumattomiin seurauksiin mikropiirin lähdön muodossa, ulostulojen tila on tässä tapauksessa tuntematon, mikä ei vastaa liipaisimen logiikkaa. Jos kaikki on hyvin, voit siirtyä kokeisiin tutkia laukaisimen toimintaa JK-sisääntuloissa.

Mitä tapahtuu, jos JK-sisääntuloihin kohdistetaan matala johdin hyppyjohdolla? Ei mitään: liipaisin tallentaa edellisen tilan, joka näkyy merkkivalojen hehkua. Jotta nämä sisääntulot vaikuttavat liipaisimen tilaan, on tarpeen asettaa pulsseja syöttöön C generaattorista, jonka piiri on esitetty kuvassa 3. Sen kokoamiseksi tarvitaan ylimääräinen K155LA3-siru. Pulssin toistotaajuuden ja keston tulisi olla sellaiset, että liipaisustilojen visuaalinen tarkkailu on mahdollista.

Kuva 3. Kellogeneraattori.

JK-liipaisimen toiminta laskuritilassa

Jos JK-tulot on kytketty, kuten kuvassa 2a esitetään, liipaisin toimii laskentatilassa: liipaisimen tila muuttuu jokaisella tulopulssilla. Vastus R4 on esitetty kaaviossa pisteviivalla - et voi laittaa sitä, koska kytkemättömät tulot ovat edelleen loogisen yksikön tilassa. Tämän vastuksen päätarkoitus on suojata häiriöiltä JK-tulojen kautta.

JK-liipaisimen ajoituskaavio on esitetty kuvassa 2b, ja se on hyvin samanlainen kuin vastaava D-liipaisimen kaavio. Suurin ero on, että liipaisutilan muutos ei tapahdu positiivisen tasoeron takia tulossa C, mutta negatiivisen - tulopulssitason siirtymisen korkealta tasolta matalaan.

On helppo nähdä, että pulssien taajuus laukaisimen ulostulossa on tarkalleen kaksi kertaa matalampi kuin syöttöpulssien taajuus. Siksi laskemistilan liipaisimia käytetään usein taajuudenjakajina kahdella. Kaksi sarjaan kuuluvaa liipaisinta jakaa taajuuden neljään ja kolme liipaisinta jo jaetaan kahdeksaan, ja niin edelleen 2: n tehon mukaan.

Jos taajuudenjakaja, jolla on pariton jakosuhde, vaaditaan, käytetään useita palautteita sisältäviä liipaisimia, mutta tästä kerrotaan artikkelin seuraavassa osassa laskurit ja pulssimuokkaimet.

Edellä esitetystä voimme päätellä: Jos JK-sisääntulot ovat samanaikaisesti loogisen yksikön tilassa (korkea taso), liipaisin toimii laskentatilassa. Tämä tarkoittaa, että jokaisella negatiivisella tasoerolla tulossa C laukaisutila muuttuu päinvastaiseksi.

Laukaisutoiminta JK-tuloilla

Mitä tapahtuu, jos JK-sisääntuloissa on looginen nollataso? Tämän tarkistamiseksi riittää kytkeä ainakin yksi JK-sisääntulo (muista, että K155TV1: llä on 3 J ja 3 K tuloa, yhdistettynä 3I-piiriin) yhteiseen johtoon. Mutta voit muodostaa yhteyden yhteiseen johtoon ja kaikkiin JK: n tuloihin, tämä on jo kielletty. LED-merkkivalojen mukaan näemme, että kellopulssit ovat tulossa ja liipaisutila ei muutu.Tilassa, kun loginen nolla J: llä ja K: lla, JK - liipaisin on tiedontallennustilassa.

On vielä harkittava kahta tapausta. Tapaus yksi on, kun tulo J on korkea ja tulo K on alhainen. Tässä tilanteessa tuloliitännän C liipaisin asetetaan yhteen tilaan - liipaisimen suoraan ulostuloon kytketty HL3-merkkivalo syttyy. Tietenkin HL2 maksetaan takaisin.

Jos JK-sisääntulojen tila ei muutu tulevaisuudessa, niin myös sisääntulon C jokaisella pulssilla on taipumus asettaa laukaisija yhteen tilaan, vaikka se on jo siinä. Tässä tapauksessa he sanovat, että tulossa C edellinen liipaisutila tässä tapauksessa yksinkertaisesti vahvistetaan.

Toinen tapaus on, kun tulo J on nolla ja tulo K on yksi. Tässä tilassa JK-tuloissa, ensimmäisen pulssin tulossa C, liipaisin asetetaan nollaan (nollaus) - HL3-merkkivalo sammuu ja HL2 kytkeytyy päälle. Jos JK-sisääntulojen tila ei muutu, niin myös sisääntulo C vahvistaa tilan, kuten yllä on kuvattu, vain tällä kertaa nolla.

Joten, jotta muistaminen olisi helpompaa, tee yhteenveto: kaksi yksikköä JK: n tuloissa on laskutusmuoto. Ymmärretään, että ehto 3I täyttyy JK-sisääntuloille: yksi kaikilla kolmella tulolla J ja yksi kaikilla kolmella sisääntulolla K.

Kaksi nollaa JK-sisääntuloissa - tiedon tallennustila: liipaisutilan tulossa C olevia pulsseja ei voida muuttaa. Tällaisen tilan saamiseksi riittää, että ainakin yhdellä tulolla J Ja ainakin yhdellä tulolla K on looginen nollataso.

Jos kaikki kolme J-tuloa ovat suuret, liipaisin asetetaan yhteen tilaan. Samaan aikaan vähintään yhdellä K: n kolmesta tulosta on oltava matala.

Liipaisimen nollaamiseksi vähintään yhden tuloista J on oltava nolla ja yhtä on pidettävä kaikissa kolmessa tulossa K.

Kaikki yllä kirjoitettu löytyy K155TV1-liipaisimen totuustaulukosta, joka on esitetty kuvassa 4.

Kuva 4. Totuustaulukko K155TV1-sirulle.

Erityyppisiä liipaisimia käytetään myös laskentalaitteiden osina tai yksinkertaisesti laskurina sekä pulssimuokkaimina. Tätä käsitellään logiikkapiirejä käsittelevän artikkelin seuraavassa osassa.

Artikkelin jatko: Loogiset sirut. Osa 10. Kuinka päästä eroon kontaktien pompumisesta

E-kirja -Aloittelijan opas AVR-mikrokontrollereihin