Logikai chipek. 9. rész. JK ravasz

Egy történet JK ravaszról és egyszerű kísérletek a munkájának tanulmányozására.

A cikk korábbi részeiben olyan eseményindítókat írtak le, mint az RS és D. Ez a történet hiányos lesz, ha nem említi Jk ravasz. Csakúgy, mint D ravaszt Fejlett bemeneti logikájával rendelkezik. A 155-es sorozatban ez egy K155TV1 chip, amelyet a DIP-14 csomagban gyártanak. Pinout, vagy amint azt most mondják, a pinout (az angol PIN-kódból) az 1a. Ábrán látható. Külföldi analógok SN7472N, SN7472J.

Ha valamely következtetést nem használnak egy adott sémában, akkor teljesen elfogadható, ha azt egyszerűen nem mutatják meg, amint az az 1b. Ábrán látható.

A következtetések leírása és célja

A K155TV1 ravasznak közvetlen és inverz kimenetei vannak. Az ábrán ezek a 8. és a 6. következtetés, amelyek célja megegyezik a korábban figyelembe vett D és RS típusú triggerekkel. Az inverz kijárat egy kis körben kezdődik.

Az R és S bemeneteknél a trigger ugyanúgy működik, mint egy egyszerű RS ravasz. Ezeknek a bemeneteknek a működési szintje alacsony, ezt a kapcsok alján lévő körök jelzik. Mint a D-triggernél, ezek a bemenetek prioritások: az egyik alacsony szintjének megjelenése és tartása tiltja a többi bemenetet, és egy rövid negatív impulzus továbbítja a triggert a megfelelő állapotba, amíg a következő impulzus nem lesz a C bemeneten.

A C bemenet órája. Amikor a trigger számlálási módban működik, akkor az információ szerepet játszik - éppen rajta érkezik a számláló impulzus. Az információk fogadásának és tárolásának módjában óraként szolgál, célja hasonló a D-trigger hasonló bemenetéhez, de a működési logika kissé eltér, és a JK bemenetek állapota határozza meg.

1. ábra: A K155TV1 chip elindítása.

J és K indító vezérlő bemenetek. Ezeket a 3I séma szerint kombinálják, amelyet a grafikus szimbólumon a & logikus I. szimbólum jelöl. Ezek a bemenetek gyakran összekapcsolódnak az áramkörökben, kiderül, hogy egy J és egy K bemenettel rendelkezik. Néhány chip-sorozatnak van JK triggerje, ezeket TB1-nek is hívják, de a 155-ös sorozattól eltérően, egy J és K bemenetük van. Ezen bemenetek logikája pontosan megegyezik a K155TV1 logikájával, de nem kell 3 magas szintű logikai jelet összegyűjtenie. Az ilyen mikroáramkörökre példa lehet például a K176TV1, K561TV1, K1564TV1.

A JK-trigger logikájának megtanulása

A JK-trigger működésének részletesebb megismeréséhez be kell kapcsolnia, mint az előző cikkben, a kenyérpulton, és manuálisan be kell állítania a bemeneti jeleket. Valóban el kell ismernie, hogy megjegyezheti a gitár vagy a gitár harmonika lejátszására vonatkozó önkéntes útmutatót, ám a hangszer felvétele nélkül nem fogja megtanulni játszani. A mikroáramkörök esetében is: amíg a legegyszerűbb kísérleteket nem végzi, nehéz lesz megérteni a munka jelentését.

Bemeneti jelként, csakúgy, mint a D-trigger tanulmányozásakor, egy közös huzalhoz csatlakoztatott huzalt fogunk használni.

A K155TV1 JK trigger tesztelésének áramköre a 2. ábrán látható.

2. ábra: Tesztelje a JK triggert a K155TV1-rel.

A tápfeszültséget a szokásos módon továbbítják a mikroáramkör 14. és 7. következtetésére, amelyet az ábra mutat nyilakkal ellátott vezetők formájában.

A trigger állapotának vizuális megfigyelése érdekében a kimenetekhez közvetlen és inverz LED-es indikátorok vannak csatlakoztatva. Ugyanez a jelző van csatlakoztatva a C bemenethez. A LED-es fény a logikai egység szintjének (2,4 ... 5 V) jelenlétét jelzi ezen a kimeneten. A C bemeneten a C bemenethez csatlakoztatott impulzusgenerátor kimeneti jelszintje jelenik meg. Természetesen egy ilyen alacsony frekvencián a bemenetek és a kimenetek állapotát meg lehet figyelni egy átlagos voltmérővel, de ez nem túl kényelmes.

JK trigger működés RS - bemeneteknél

Noha az áramkör a bekapcsolás előtt nagyon egyszerűnek bizonyult, a szokásos módon ellenőriznie kell hibáit, rövidzárlatait és szakadásait: még a tápfeszültség ellenkező irányba történő bekapcsolása miatt a mikroáramkör használhatatlanná is válhat. Ezt a szabályt minden esetben emlékezni kell és alkalmazni kell, még akkor is, ha pusztán félvezető nélküli elektromos áramkörről van szó.

Tehát kapcsolja be. Az első bekapcsoláskor a kimeneten lévő egyik LED-nek világítania kell, ami ismeretlen. Ennek oka a bekapcsolt állapotban lévő tranziensek. Most alacsony logikai szintet fogunk alkalmazni, a fent említett huzal-áthidalóval, váltakozva az R és S bemenetekre. Ebben az esetben a kimeneten lévő LED-eknek felváltva kell kapcsolniuk, jelezve a trigger állapotát. Ezt a működési módot aszinkronnak nevezzük - nincs szükség további villogó (engedélyezési, óra) jelekre.

Nem szükséges egyidejűleg alkalmazni az alacsony szintet közvetlenül az R és S bemenetekre: ezt az állapotot tiltottnak kell tekinteni a triggernél. Noha ez nem vezet visszafordíthatatlan következményekhez a mikroáramkör kimenete formájában, a kimenetek állapota ebben az esetben ismeretlen, amely nem felel meg a trigger logikájának. Ha minden rendben van, akkor kísérleteket folytathat a trigger működésének tanulmányozásáról a JK bemeneteken.

Mi történik, ha alacsony kábelt alkalmaznak a JK bemenetekre egy áthidaló vezetékkel? Semmi sem: a ravaszt tárolja az előző állapot, amelyet a jelzők világítása fog látni. Annak érdekében, hogy ezek a bemenetek befolyásolják a trigger állapotát, impulzusokat kell alkalmazni a generátor C bemenetére, amelynek áramkörét a 3. ábra mutatja. Az összeszereléséhez további K155LA3 chipre van szükség. Az impulzus ismétlési sebességének és időtartamának olyannak kell lennie, hogy lehetséges legyen a trigger állapotok vizuális monitorozása.

3. ábra. Óragenerátor.

JK trigger működés számlálási módban

Ha a JK bemenetek csatlakoztatva vannak, ahogy az a 2a. Ábrán látható, akkor a trigger számláló módban fog működni: a trigger állapota minden bemeneti impulzusnál megváltozik. Az R4 ellenállás ábrán pontozott vonallal látható - nem teheti meg, mert a nem csatlakoztatott bemenetek továbbra is logikai egység állapotban vannak. Ennek az ellenállásnak a fő célja a JK bemeneten keresztüli interferencia elleni védelem.

A JK-trigger időzítési diagramját a 2b ábra mutatja, és nagyon hasonló a D-trigger hasonló diagramjához. A fő különbség az, hogy a trigger állapot változása nem a C bemenet pozitív szintkülönbsége miatt következik be, hanem negatív - a bemeneti impulzus szintje magas szintről alacsony szintre történő áttérése miatt.

Könnyű belátni, hogy az impulzusok frekvenciája a trigger kimeneten pontosan kétszer alacsonyabb, mint a bemeneti impulzusok frekvenciája. Ezért a számláló módban a triggereket gyakran frekvenciaelosztóként használják kettővel. Két sorozatba tartozó trigger osztja a frekvenciát négyre, és három triggert már nyolcra osztja, és így tovább, a 2-es teljesítmény szerint.

Ha frekvenciaválasztóra van szükség páratlan osztási együtthatóval, akkor több visszacsatoló triggert kell használni, de erről a cikk következő számában, a számlálókról és az impulzus-formázókról lesz szó.

A fentiekből azt a következtetést vonhatjuk le: ha a JK bemenetek egyidejűleg logikai egység (magas szint) állapotban vannak, akkor az indító számolás módban működik. Ez azt jelenti, hogy a C bemeneten belüli minden negatív szintkülönbség esetén a trigger állapota ellenkezőre változik.

Indító művelet JK bemeneteknél

Mi történik, ha a JK bemeneteknél logikai nulla szint van jelen egyidejűleg? Ennek ellenőrzéséhez elegendő legalább egy JK bemenetet (emlékeztetni arra, hogy a K155TV1 3 J és 3 K bemenettel rendelkezik, összekapcsolva a 3I áramkörrel) egy közös vezetékhez csatlakoztatni. De csatlakozhat a közös vezetékhez és a JK összes bemenetéhez, ez már nem szabadalmaztatott. A LED-jelzők szerint látjuk, hogy az óraimpulzusok jönnek, és az indítóállapot nem változik.Abban az állapotban, amikor a logikai nulla a J és a K bemeneteknél, a JK - trigger információtárolási módban van.

Két esetet kell még megvizsgálni. Az egyik eset akkor fordul elő, ha a J bemenet magas, a K bemenet alacsony. Ebben a helyzetben a C bemeneten a trigger egyetlen állapotba kerül - a trigger közvetlen kimenetéhez csatlakoztatott HL3 jelzőfény kigyullad. A HL2-t természetesen visszafizették.

Ha a JK bemenetek állapota a jövőben nem változik, akkor a C bemenet minden impulzusa hajlamos arra, hogy a triggert egyetlen állapotba állítsa, bár ez már benne van. Ebben az esetben azt mondják, hogy a C bemeneten ebben az esetben az elõzõ trigger állapotot egyszerûen megerõsítik.

A második eset az, amikor a J bemenet nulla, a K bemenet pedig egy. Ebben az állapotban a JK bemeneteknél az első impulzus a C bemeneten az indítót nullára állítja (visszaállítás) - a HL3 jelzőlámpa kialszik, és a HL2 bekapcsol. Ha a JK bemenetek állapota nem változik, akkor a C bemenet is megerősíti a fentiekben leírt állapotot, csak ezúttal nulla.

Tehát, az emlékezés megkönnyítése érdekében, összefoglalva: a JK bemenetein két egység számlálási mód. Magától értetődik, hogy a 3I feltétel teljesül a JK bemeneteknél: egy mind a három J bemeneten, és egy mind a három K bemeneten.

Két nulla a JK bemeneteknél - információ tárolási mód: az indító állapot C bemenetén lévő impulzusok nem változtathatók meg. Egy ilyen állapot eléréséhez elegendő, ha legalább egy J bemenetre és legalább egy K bemenetre logikai nulla szint tartozik.

Abban az esetben, ha mind a három J-bemenet magas, a trigger egyetlen állapotba van állítva. Ugyanakkor a K bemenetek közül legalább egynek alacsonynak kell lennie.

A trigger visszaállításához a J bemenetek legalább egyikén nullának kell lennie, és mindhárom K bemeneten meg kell tartani az egyiket.

Mindent, amit fent írtunk, megtalálható a K155TV1 indítókészülék igazságtáblázatában, amelyet a 4. ábra mutat.

4. ábra. A K155TV1 chip igazságtáblája.

Különböző típusú triggereket is használnak számlálóeszközként, vagy egyszerűen számlálóként, valamint impulzusformálóként. Ezt a logikai áramkörökről szóló cikk következő részében tárgyaljuk.

A cikk folytatása: Logikai chipek. 10. rész. Hogyan lehet megszabadulni a kapcsolatok visszapattanásától

E-könyv -Kezdő útmutató az AVR mikrovezérlőkhöz