Logische chips. Deel 9. JK-trigger

Een verhaal over JK-trigger en eenvoudige experimenten om zijn werk te bestuderen.

In de vorige delen van het artikel werden triggers zoals RS en D beschreven. Dit verhaal is onvolledig als je het niet vermeldt JK trigger. Evenals D trigger Het heeft geavanceerde invoerlogica. In de 155-serie is dit een K155TV1-chip vervaardigd in het DIP-14-pakket. De pinout, of zoals ze nu zeggen, de pinout (van de Engelse PIN - pin) wordt getoond in figuur 1a. Buitenlandse analogen SN7472N, SN7472J.

Als een conclusie niet wordt gebruikt in een bepaald schema, is het volkomen acceptabel om deze eenvoudig niet te tonen, zoals weergegeven in figuur 1b.

Beschrijving en doel van conclusies

De K155TV1-trigger heeft directe en omgekeerde uitgangen. In de figuur zijn dit respectievelijk conclusies 8 en 6. Hun doel is hetzelfde als voor de eerder overwogen triggers van type D en RS. Omgekeerde uitgang begint in een kleine cirkel.

Op ingangen R en S werkt de trigger net als een simpele RS trigger. Het werkniveau voor deze ingangen is laag, wat wordt aangegeven door cirkels aan de basis van de terminals. Net als bij de D - trigger, hebben deze ingangen prioriteit: het uiterlijk en het vasthouden van een laag niveau op een van hen verbiedt de rest van de ingangen, en een korte negatieve puls zal de trigger naar de overeenkomstige status overbrengen tot de volgende puls op ingang C.

Ingang C is geklokt. Wanneer de trigger in de telmodus werkt, speelt deze de rol van informatie - precies daarop komen telimpulsen binnen. In de modus voor het ontvangen en opslaan van informatie, dient het als een klok, het doel is vergelijkbaar met een vergelijkbare ingang van een D-trigger, maar de werklogica is enigszins anders en wordt bepaald door de status van de JK-ingangen.

Figuur 1. De pinout van de K155TV1-chip.

J en K zijn triggerbesturingsingangen. Ze worden gecombineerd volgens schema 3I, dat wordt aangegeven door het & -symbool - logische I. op het grafische symbool. Vaak worden deze ingangen eenvoudig met elkaar verbonden in de circuits, blijkt het een J- en een K-ingang te hebben. Sommige chipseries hebben ook JK-triggers, ze worden ook TB1 genoemd, maar in tegenstelling tot de 155-serie hebben ze één J- en K-ingang. De logica van het werk op deze ingangen is exact hetzelfde als die van K155TV1, maar u hoeft niet 3 logische signalen van hoog niveau samen te verzamelen. Een voorbeeld van dergelijke microschakelingen kan bijvoorbeeld K176TV1, K561TV1, K1564TV1 dienen.

De logica van de JK-trigger leren

Om de werking van de JK-trigger in meer detail te leren kennen, hoeft u deze alleen maar in te schakelen, zoals in het vorige artikel, op de breadboard en de ingangssignalen handmatig toe te passen. Je moet inderdaad toegeven dat je een zelfinstructiehandleiding kunt onthouden over het spelen van de gitaar of de accordeon, maar zonder het instrument op te pakken, zul je niet leren spelen. Ook in het geval van microschakelingen: totdat u de eenvoudigste experimenten uitvoert, zal het moeilijk zijn om de betekenis van het werk te begrijpen.

Als ingangssignalen zullen we, net als bij het bestuderen van de D-trigger, een draadbrug gebruiken die op een gemeenschappelijke draad is aangesloten.

Het circuit voor het testen van de JK-trigger K155TV1 is weergegeven in figuur 2.

Figuur 2. Test JK-trigger K155TV1.

De voedingsspanning wordt zoals gebruikelijk geleverd aan de 14e en 7e conclusies van de microschakeling, die op het diagram wordt aangegeven in de vorm van geleiders met pijlen.

Voor visuele observatie van de status van de trigger naar zijn uitgangen, direct en omgekeerd, zijn LED-indicatoren verbonden. Dezelfde indicator is verbonden met ingang C. De LED-gloed geeft de aanwezigheid van een logisch eenheidsniveau (2,4 ... 5V) aan op deze uitgang. Op de ingang C wordt het niveau van het uitgangssignaal van de pulsgenerator aangesloten op de ingang C. Natuurlijk is de status van de ingangen en uitgangen op zo'n lage frequentie heel goed waar te nemen met een gewone voltmeter, maar dit is niet erg handig.

JK triggerbediening op RS - ingangen

Hoewel het circuit heel eenvoudig bleek te zijn voordat je het inschakelde, moet je het zoals gebruikelijk controleren op fouten, kortsluiting en onderbrekingen: zelfs als je de stroom in de tegenovergestelde richting aanzet, kan de microschakeling onbruikbaar worden. Deze regel moet worden onthouden en toegepast in al dergelijke gevallen, zelfs als het slechts een elektrisch circuit is zonder halfgeleiderapparaten.

Dus zet hem aan. Wanneer u de eerste keer inschakelt, moet een van de LED's aan de uitgang branden, wat onbekend is. Dit komt door transiënten wanneer deze zijn ingeschakeld. Nu zullen we een laag logisch niveau toepassen, met behulp van de bovengenoemde draadjumper, afwisselend op de R- en S-ingangen. In dit geval moeten de LED's aan de uitgang afwisselend schakelen om de status van de trigger aan te geven. Deze bedrijfsmodus wordt asynchroon genoemd - er zijn geen extra stroboscoopsignalen (vrijgave, klok) voor nodig.

Het is niet nodig om tegelijkertijd een laag niveau rechtstreeks op de R- en S-ingangen toe te passen: deze status wordt als verboden beschouwd voor de trigger. Hoewel het niet zal leiden tot onomkeerbare gevolgen in de vorm van een uitgang van de microschakeling, is de status van de uitgangen in dit geval onbekend, wat niet overeenkomt met de logica van de trigger. Als alles in orde is, kunt u naar experimenten gaan om de werking van een trigger op JK-ingangen te bestuderen.

Wat gebeurt er als een lage draad wordt toegepast op de JK-ingangen met een hulpdraad? Helemaal niets: de trigger slaat de vorige status op, die zichtbaar zal zijn door de gloed van de indicatoren. Om ervoor te zorgen dat deze ingangen de status van de trigger beïnvloeden, is het noodzakelijk om pulsen toe te passen op de ingang C van de generator, waarvan het circuit wordt weergegeven in figuur 3. Om deze te assembleren, is een extra K155LA3-chip nodig. De pulsherhalingssnelheid en -duur moeten zodanig zijn dat visuele monitoring van de triggertoestanden mogelijk is.

Figuur 3. Klokgenerator.

JK-triggerbediening in de telmodus

Als de JK-ingangen zijn aangesloten, zoals weergegeven in afbeelding 2a, werkt de trigger in de telmodus: de status van de trigger verandert bij elke ingangspuls. Weerstand R4 wordt in het diagram weergegeven met een stippellijn - u kunt het niet plaatsen, omdat niet-verbonden ingangen nog steeds de status van een logische eenheid hebben. Het hoofddoel van deze weerstand is bescherming te bieden tegen interferentie via de JK-ingangen.

Het timingdiagram van de JK-trigger wordt getoond in figuur 2b en het lijkt erg op een soortgelijk diagram voor de D-trigger. Het belangrijkste verschil is dat de triggertoestand niet verandert vanwege een positief niveauverschil op ingang C, maar een negatieve - wanneer het niveau van de ingangspuls verandert van een hoog naar een laag niveau.

Het is gemakkelijk om te zien dat de frequentie van de pulsen aan de uitgang van de trigger precies twee keer lager is dan de frequentie van de ingangspulsen. Daarom worden triggers in de telmodus vaak gebruikt als frequentiedeler met twee. Twee triggers in serie verdelen de frequentie in vier, en drie triggers zijn al in acht verdeeld, enzovoort op basis van de kracht van 2.

Als een frequentiedeler met een oneven verdelingscoëfficiënt vereist is, worden verschillende triggers met feedbacks gebruikt, maar dit zal worden besproken in het volgende deel van het artikel over tellers en pulsvormers.

Uit het voorgaande kunnen we concluderen: als de JK-ingangen zich tegelijkertijd in een logische eenheid (hoog niveau) bevinden, werkt de trigger in de telmodus. Dit betekent dat voor elk negatief niveauverschil op ingang C de triggertoestand naar het tegenovergestelde verandert.

Triggerwerking op JK-ingangen

Wat gebeurt er als een logisch nulniveau aanwezig is bij de JK-ingangen? Om dit te controleren, volstaat het om ten minste één JK-ingang (onthoud dat K155TV1 3 J- en 3 K-ingangen heeft, gecombineerd volgens 3I-circuit) aan te sluiten op een gemeenschappelijke draad. Maar je kunt verbinding maken met de gemeenschappelijke draad en alle ingangen van JK, dit is al principieel. Volgens de LED-indicatoren zien we dat de klokpulsen eraan komen en de trigger-status niet verandert.In een toestand waarin de logische nul op J- en K-ingangen zich bevindt, bevindt de JK-trigger zich in de modus voor informatieopslag.

Rest nog twee zaken te overwegen. In geval één is ingang J hoog en ingang K laag. In deze situatie is de trigger op ingang C ingesteld op een enkele status - de HL3-indicator aangesloten op de directe uitgang van de trigger licht op. HL2 wordt natuurlijk terugbetaald.

Als de toestand van de JK-ingangen in de toekomst niet verandert, zal elke puls op ingang C ook de neiging hebben om de trigger in te stellen op een enkele status, hoewel deze er al in zit. In dit geval zeggen ze dat op de ingang C de vorige trigger-status in dit geval eenvoudig wordt bevestigd.

Het tweede geval is wanneer de ingang J nul is en de ingang K één is. In deze toestand, op de JK-ingangen, de eerste puls op ingang C, wordt de trigger op nul gezet (wordt gereset) - de HL3-indicator dooft en HL2 wordt ingeschakeld. Als de toestand van de JK-ingangen niet verandert, bevestigt de ingang C ook de toestand, zoals hierboven beschreven, alleen deze tijd nul.

Dus, om het gemakkelijker te onthouden, samen te vatten: twee eenheden aan de ingangen van JK is een telmodus. Het is duidelijk dat aan voorwaarde 3I is voldaan voor de JK-ingangen: één op alle drie ingangen J en één op alle drie ingangen K.

Twee nullen op JK-ingangen - informatieopslagmodus: pulsen op ingang C van de triggertoestand kunnen niet worden gewijzigd. Om een ​​dergelijke toestand te verkrijgen, is het voldoende dat ten minste één ingang J en ten minste één ingang K een logisch nulniveau heeft.

In het geval dat alle drie de J-ingangen hoog zijn, wordt de trigger ingesteld op een enkele status. Tegelijkertijd moet ten minste een van de 3 ingangen van K een laag niveau hebben.

Om een ​​trigger te resetten, moet nul aanwezig zijn op ten minste een van de ingangen J en moet er een op alle drie ingangen K worden gehouden.

Alles wat hierboven is geschreven, is te vinden in de waarheidstabel voor de K155TV1-trigger, die wordt weergegeven in figuur 4.

Figuur 4. De waarheidstabel voor de K155TV1-chip.

Verschillende soorten triggers worden ook gebruikt als elementen van telapparaten, of gewoon tellers, evenals pulsvormers. Dit wordt in het volgende deel van het artikel over logische circuits besproken.

Vervolg van het artikel: Logische chips. Deel 10. Hoe zich te ontdoen van het contact van contacten

E-boek -Beginnershandleiding voor AVR-microcontrollers