Loginiai lustai. 9 dalis. JK gaidukas

Pasakojimas apie JK trigerį ir paprasti eksperimentai tyrinėti jo kūrybą.

Ankstesnėse straipsnio dalyse buvo aprašyti trigeriai, tokie kaip RS ir D. Ši istorija bus neišsami, jei nepaminėsite Jk gaidukas. Kaip ir D trigeris Ji turi patobulintą įvesties logiką. 155 serijoje tai yra K155TV1 mikroschema, pagaminta DIP-14 pakuotėje. Jo pakabukas arba, kaip sakoma dabar, pakabukas (iš angliško PIN kodo) parodytas 1a paveiksle. Užsienio analogai SN7472N, SN7472J.

Jei konkrečioje schemoje nenaudojama jokia išvada, visiškai priimtina jos tiesiog nerodyti, kaip parodyta 1b paveiksle.

Išvadų aprašymas ir tikslas

K155TV1 trigeris turi tiesioginį ir atvirkštinį išėjimą. Paveiksle tai yra atitinkamai 8 ir 6 išvados. Jų paskirtis yra tokia pati, kaip ir anksčiau svarstytų D ir RS tipo trigerių. Atvirkštinis išėjimas prasideda nedideliu apskritimu.

Įvestyse R ir S trigeris veikia taip pat kaip paprastas RS trigeris. Šių įėjimų darbinis lygis yra žemas, tai rodo apskritimai gnybtų apačioje. Kaip ir D jungikliui, šie įėjimai yra prioritetiniai: pasirodžius ir laikant žemą lygį viename iš jų draudžiama naudoti kitus įėjimus, o trumpas neigiamas impulsas įjungia gaiduką į atitinkamą būseną iki kito impulso C įvestyje.

Įvestis C laikrodis. Kai gaidukas veikia skaičiavimo režimu, jis vaidina informacinį vaidmenį - būtent ant jo ateina skaičiavimo impulsai. Informacijos priėmimo ir saugojimo režime jis tarnauja kaip laikrodis, jo paskirtis yra panaši į panašų D-trigerio įvestį, tačiau veikimo logika yra kiek kitokia ir ją lemia JK įėjimų būsena.

1 pav. „K155TV1“ lusto paleidimas.

J ir K yra trigerio valdymo įėjimai. Jie sujungiami pagal 3I schemą, kurią grafiniame simbolyje nurodo simbolis & loginis I. Gana dažnai šios įvestys tiesiog jungiasi grandinėse, paaiškėja, kad ji turi vieną J ir vieną K įvestį. Kai kurios lustų serijos taip pat turi JK aktyviklius, jie taip pat vadinami TB1, tačiau skirtingai nei 155 serijos, jie turi vieną J ir K įvestį. Šių įėjimų darbo logika yra visiškai tokia pati kaip K155TV1, tačiau jums nereikia kartu rinkti 3 aukšto lygio loginių signalų. Tokių mikroschemų pavyzdys gali tarnauti, pavyzdžiui, K176TV1, K561TV1, K1564TV1.

Išmokite JK trigerio logiką

Norėdami išsamiau susipažinti su JK trigerio veikimu, jums tiesiog reikia jį įjungti, kaip ir ankstesniame straipsnyje, ant duonos lentos ir rankiniu būdu pritaikyti įvesties signalus. Iš tiesų turite pripažinti, kad galite įsiminti savosios instrukcijos vadovą, kaip groti gitara ar mygtuko akordeonu, tačiau neišėmę instrumento neišmoksite groti. Taip pat ir mikroschemų atveju: kol atliksite paprasčiausius eksperimentus, bus sunku suprasti darbo prasmę.

Kaip įvesties signalus, kaip ir studijuodami D gaiduką, mes naudosime vielos trumpiklį, sujungtą su bendra viela.

JK trigerio K155TV1 bandymo grandinė parodyta 2 paveiksle.

2 paveikslas. Išbandykite JK trigerį K155TV1.

Maitinimo įtampa, kaip įprasta, tiekiama pagal 14-osios ir 7-osios mikroschemų išvadas, kurios diagramoje nurodytos laidininkų su rodyklėmis pavidalu.

Vizualiam trigerio būsenos stebėjimui prie jo išėjimų yra prijungti tiesioginiai ir atvirkštiniai LED indikatoriai. Tas pats indikatorius yra prijungtas prie įvesties C. Šviesos diodo švytėjimas rodo loginio bloko lygio (2,4 ... 5 V) buvimą šiame išvestyje. Prie įėjimo C bus rodomas impulsų generatoriaus, prijungto prie įėjimo C., išėjimo signalo lygis. Žinoma, įėjimų ir išėjimų būklę esant tokiam žemam dažniui yra gana įmanoma stebėti įprastu voltmetru, tačiau tai nėra labai patogu.

JK trigerio veikimas RS įėjimuose

Nors grandinė prieš įjungiant pasirodė labai paprasta, kaip įprasta, turėtumėte patikrinti, ar joje nėra klaidų, trumpojo jungimo ir pertraukų: net tik įjungę energiją priešinga kryptimi, mikro grandinė gali tapti netinkama. Ši taisyklė turėtų būti įsimenama ir taikoma visais tokiais atvejais, net jei tai tik elektros grandinė be puslaidininkinių įtaisų.

Taigi įjunkite. Pirmą kartą įjungus vieną iš išėjimo lempučių turi užsidegti, kas nežinoma. Taip yra dėl trumpalaikių įjungimų. Dabar taikysime žemą logikos lygį, naudodami aukščiau minėtą vielos trumpiklį, pakaitomis R ir S įėjimams. Tokiu atveju išėjime esantys šviesos diodai turėtų pakaitomis persijungti, nurodydami gaiduko būseną. Šis veikimo būdas vadinamas asinchroniniu - jam nereikia papildomų strobo (įjungti, laikrodžio) signalų.

Nebūtina tuo pačiu metu taikyti žemo lygio tiesiogiai R ir S įėjimams: ši būsena laikoma draudžiama trigeriui. Nors tai nesukels negrįžtamų padarinių, susijusių su mikro grandinės išvestimi, išėjimų būsena šiuo atveju nebus žinoma, o tai neatitinka trigerio logikos. Jei viskas gerai, tuomet galite pereiti prie eksperimentų, skirtų tirti gaiduko veikimą JK įėjimuose.

Kas atsitiks, jei JK įėjimams su trumpikliu laidas uždedamas žemas laidas? Visai nieko: gaidukas išsaugo ankstesnę būseną, kurią matys indikatorių švytėjimas. Norint, kad šie įėjimai paveiktų trigerio būseną, impulsus į generatoriaus įvestį C reikia pritaikyti impulsais, kurių grandinė parodyta 3 paveiksle. Norėdami jį surinkti, reikalinga papildoma K155LA3 mikroschema. Impulsų pasikartojimo dažnis ir trukmė turėtų būti tokie, kad būtų galima vizualiai stebėti trigerio būsenas.

3 pav. Laikrodžių generatorius.

JK trigerio veikimas skaičiavimo režimu

Jei JK įėjimai yra prijungti, kaip parodyta 2a paveiksle, tada gaidukas veiks skaičiavimo režimu: trigerio būsena pasikeis su kiekvienu įvesties impulsu. Rezistorius R4 yra parodytas diagramoje su punktyrine linija - jūs negalite jo įdėti, nes nesujungti įėjimai vis dar yra loginio vieneto būsenoje. Pagrindinis šio rezistoriaus tikslas yra apsaugoti nuo trikdžių per JK įvestis.

JK trigerio laiko schema parodyta 2b paveiksle ir ji yra labai panaši į panašią D - trigerio diagramą. Pagrindinis skirtumas yra tas, kad trigerio būsenos pokytis įvyksta ne dėl teigiamo lygio skirtumo įvestyje C, bet neigiamas - įėjimo impulsų lygio perėjimas nuo aukšto lygio prie žemo.

Nesunku pastebėti, kad impulsų dažnis trigerio išvestyje yra tiksliai du kartus mažesnis už įvestų impulsų dažnį. Todėl trigeriai skaičiavimo režime dažnai naudojami kaip dažnio daliklis dviem. Du serijos trigeriai padalins dažnį į keturis, o trys trigeriai jau bus padalyti į aštuonis ir tt pagal 2 galią.

Jei reikalingas dažnio daliklis su nelyginiu padalijimo koeficientu, naudojami keli trigeriai su grįžtamaisiais ryšiais, tačiau tai bus aptarta kitoje straipsnio dalyje apie skaitiklius ir impulsų formuotojus.

Iš to, kas išdėstyta, galime daryti išvadą: jei JK įėjimai tuo pačiu metu yra loginio vieneto (aukšto lygio) būsenoje, trigeris veikia skaičiavimo režimu. Tai reiškia, kad kiekvieno neigiamo lygio skirtumui esant įėjimui C, trigerio būsena pasikeičia į priešingą pusę.

Triggerio veikimas JK įėjimuose

Kas atsitiks, jei JK įėjimuose yra loginis nulinis lygis? Norėdami tai patikrinti, pakanka bent vieną JK įėjimą sujungti (prisiminkite, kad K155TV1 turi 3 J ir 3 K įvestis, sujungtus pagal 3I grandinę) prie bendro laido. Bet jūs galite prisijungti prie bendro laido ir visų JK įėjimų, tai jau yra neprofesionalu. Pagal LED indikatorius matome, kad ateina laikrodžio impulsai, o gaiduko būsena nesikeičia.Esant būsenai, kai loginis nulis J ir K įvestyse, JK - trigeris yra informacijos saugojimo režime.

Belieka išnagrinėti du atvejus. Pirmasis atvejis yra tada, kai įėjimas J yra didelis, o įėjimas K yra žemas. Esant tokiai situacijai, įvesties C trigeris nustatomas į vieną būseną - užsidega HL3 indikatorius, prijungtas prie tiesioginio trigerio išėjimo. Žinoma, HL2 yra grąžinamas.

Jei JK įėjimų būsena nesikeis ateityje, tada kiekvienas C įvesties impulsas taip pat bus linkęs nustatyti trigerį į vieną būseną, nors jis jau yra jame. Tokiu atveju jie sako, kad įvestyje C ankstesnė trigerio būsena šiuo atveju tiesiog patvirtinama.

Antrasis atvejis yra tada, kai įėjimas J yra lygus nuliui, o įėjimas K yra vienas. Esant tokiai būsenai, JK įėjimuose, pirmasis impulsas įvestyje C, gaidukas nuslinka į nulį (yra atstatomas) - indikatorius HL3 užgęsta ir HL2 įsijungia. Jei JK įėjimų būsena nesikeičia, tada įvestis C taip pat patvirtina būseną, kaip aprašyta aukščiau, tik šį kartą nulis.

Taigi, kad būtų lengviau atsiminti, apibendrinkite: du vienetai JK įėjimuose yra skaičiavimo režimas. Suprantama, kad JK įėjimams įvykdyta 3I sąlyga: vienas iš visų trijų įėjimų J, o vienas - iš visų trijų įėjimų K.

Dvi nulio vertės JK įėjimuose - informacijos saugojimo režimas: impulsai įjungiklio C įvestyje negali būti pakeisti. Norint gauti tokią būseną, pakanka, kad bent vienas įėjimas J Ir bent vienas įėjimas K turi loginį nulinį lygį.

Tuo atveju, kai visi trys J įėjimai yra dideli, gaidukas nustatomas į vieną būseną. Tuo pačiu metu bent vienas iš 3 K įėjimų turi būti žemas.

Norėdami atkurti gaiduką, bent viename iš įėjimų J turi būti nulis, o visus tris įėjimus K - vienas.

Viską, kas buvo parašyta aukščiau, galite rasti trišakio K155TV1 tiesos lentelėje, kuri parodyta 4 paveiksle.

4 paveikslas. K155TV1 lusto tiesos lentelė.

Įvairių tipų paleidikliai taip pat naudojami kaip skaičiavimo įtaisų elementai arba tiesiog skaitikliai, taip pat impulsų formuotojai. Tai bus aptarta kitoje straipsnio dalyje apie logikos grandines.

Straipsnio tęsinys: Loginiai lustai. 10 dalis. Kaip atsikratyti kontaktų atšokimo

El. Knyga -Pradedančiųjų vadovas AVR mikrovaldikliams