Jetoane logice. Partea 9. Declanșatorul JK

O poveste despre declanșatorul JK și experimente simple pentru a-i studia munca.

În părțile anterioare ale articolului, au fost descrise declanșatoare precum RS și D. Această poveste va fi incompletă dacă nu menționați Declanșatorul Jk. La fel de bine D declanșator Are logică avansată de intrare. În seria 155, acesta este un cip K155TV1 fabricat în pachetul DIP-14. Pinuta sa, sau cum se spune acum, pinota (din engleza PIN-pin) este prezentată în figura 1a. Analogii străine SN7472N, SN7472J.

Dacă vreo concluzie nu este utilizată într-o schemă particulară, atunci este complet acceptabil să nu o arătați pur și simplu, așa cum se arată în figura 1b.

Descrierea și scopul concluziilor

Declanșatorul K155TV1 are ieșiri directe și invers. În figură, acestea sunt concluziile 8, respectiv 6. Scopul lor este același ca și pentru declanșatorii considerați anterior de tip D și RS. Ieșirea inversă începe într-un cerc mic.

La intrările R și S, declanșatorul funcționează la fel ca un simplu Declanșator RS. Nivelul de lucru pentru aceste intrări este scăzut, ceea ce este indicat de cercuri la baza terminalelor. Ca și în cazul declanșatorului D, aceste intrări sunt prioritare: apariția și menținerea unui nivel scăzut pe una dintre ele interzice restul intrărilor, iar un impuls negativ scurt va transfera declanșatorul în starea corespunzătoare până la următorul impuls la intrarea C.

Intrarea C este cronologică. Când declanșatorul funcționează în modul de numărare, acesta joacă rolul informației - tocmai pe acesta ajung impulsurile de numărare. În modul de primire și stocare a informațiilor, acesta servește ca un ceas, scopul său este similar cu o intrare similară a unui declanșator D, dar logica de funcționare este oarecum diferită și este determinată de starea intrărilor JK.

Figura 1. Pinout-ul cipului K155TV1.

J și K sunt intrări de control de declanșare. Sunt combinate conform schemei 3I, care este indicată de simbolul & - logic I. pe simbolul grafic. Destul de des, aceste intrări se conectează pur și simplu în circuite, se dovedește că are o intrare J și una K. Unele serii de cip au și declanșatoare JK, sunt numite și TB1, dar spre deosebire de seria 155, au o intrare J și K. Logica de lucru la aceste intrări este exact aceeași cu cea a lui K155TV1, dar nu este necesar să colectați 3 semnale logice la nivel înalt. Un exemplu de astfel de microcircuite poate servi, de exemplu, K176TV1, K561TV1, K1564TV1.

Învățarea logicii de declanșare JK

Pentru a afla mai multe despre funcționarea declanșatorului JK, trebuie doar să îl porniți, ca în articolul precedent, pe panoul de panou și să trimiteți manual semnalele de intrare. Într-adevăr, trebuie să recunoașteți că puteți memora un manual de autoinstruire la cântarea acordeonului la chitară sau buton, dar fără să ridicați instrumentul, nu veți învăța să cântați. Tot în cazul microcircuitelor: până când veți efectua cele mai simple experimente, va fi dificil să înțelegeți sensul lucrării.

Ca semnale de intrare, la fel ca atunci când studiem declanșatorul D, vom folosi un jumper conectat la un fir comun.

Circuitul pentru testarea declanșatorului JK K155TV1 este prezentat în figura 2.

Figura 2. Test de declanșare JK K155TV1.

Tensiunea de alimentare este furnizată, ca de obicei, la a 14-a și a 7-a concluzie a microcircuitului, care este indicat pe diagramă sub formă de conductoare cu săgeți.

Pentru observarea vizuală a stării declanșatorului, indicatoarele LED sunt conectate la ieșirile sale, directe și invers. Același indicator este conectat la intrarea C. LED-ul luminos indică prezența unui nivel de unitate logică (2.4 ... 5V) la această ieșire. La intrarea C, se va afișa nivelul semnalului de ieșire al generatorului de impuls conectat la intrarea C. Desigur, starea intrărilor și ieșirilor la o frecvență atât de mică este destul de posibil de observat cu un voltmetru obișnuit, dar acest lucru nu este foarte convenabil.

Operația de declanșare JK pe intrări RS

Deși circuitul s-a dovedit a fi foarte simplu înainte de a porni, ca de obicei, ar trebui să-l verificați pentru erori, scurtcircuite și pauze: chiar și pornirea puterii în direcția opusă poate face microcircuitul inutilizabil. Această regulă trebuie amintită și aplicată în toate aceste cazuri, chiar dacă este doar un circuit electric fără dispozitive semiconductoare.

Așa că porniți-l. Când porniți prima dată, unul dintre ledurile de la ieșire trebuie să fie aprins, ceea ce nu este cunoscut. Acest lucru se datorează tranzitorilor atunci când este pornit. Acum vom aplica un nivel logic scăzut, folosind jumperul de sârmă menționat anterior, alternativ la intrările R și S. În acest caz, LED-urile de la ieșire ar trebui să comute alternativ, indicând starea declanșatorului. Acest mod de funcționare se numește asincron - nu necesită semnale suplimentare de poartă (activare, ceas).

Nu este necesară aplicarea simultană a unui nivel scăzut direct la intrările R și S: această stare este considerată interzisă pentru declanșare. Deși nu va conduce la consecințe ireversibile sub forma unei ieșiri a microcircuitului, starea ieșirilor în acest caz nu va fi cunoscută, ceea ce nu corespunde logicii declanșatorului. Dacă totul este în regulă, atunci puteți merge la experimente privind studierea funcționării unui declanșator pe intrările JK.

Ce se întâmplă dacă se aplică un fir scăzut la intrările JK cu un fir jumper? Nimic deloc: declanșatorul va stoca starea anterioară, care va fi vizibilă prin strălucirea indicatorilor. Pentru ca aceste intrări să afecteze starea declanșatorului, este necesar să se aplice impulsuri la intrarea C din generator, al cărui circuit este prezentat în figura 3. Pentru a-l asambla, este necesar un cip K155LA3 suplimentar. Viteza și durata repetării pulsului trebuie să fie astfel încât monitorizarea vizuală a stărilor declanșatoare să fie posibilă.

Figura 3. Generator de ceas.

Operația de declanșare JK în modul numărare

Dacă intrările JK sunt conectate, așa cum se arată în figura 2a, atunci declanșatorul va funcționa în modul numărare: starea declanșatorului se va schimba cu fiecare impuls de intrare. Rezistența R4 este prezentată în diagrama cu o linie punctată - nu o puteți pune, deoarece intrările neconectate sunt încă în starea unei unități logice. Scopul principal al acestui rezistor este de a proteja împotriva interferențelor prin intrările JK.

Diagrama de sincronizare a declanșatorului JK este prezentată în figura 2b și este foarte similară cu o diagramă similară pentru declanșatorul D. Principala diferență este că starea de declanșare nu se schimbă din cauza unei diferențe de nivel pozitive la intrarea C, ci una negativă - când nivelul pulsului de intrare se schimbă de la un nivel înalt la unul scăzut.

Este ușor de observat că frecvența impulsurilor la ieșirea declanșatorului este exact de două ori mai mică decât frecvența impulsurilor de intrare. Prin urmare, declanșatorii în modul numărare sunt adesea folosiți ca divizori de frecvență de doi. Două declanșatoare incluse în serie vor împărți frecvența în patru, iar trei declanșatoare vor fi deja împărțite în opt, etc., în funcție de puterea de 2.

Dacă este necesar un divizor de frecvență cu un coeficient de împărțire ciudat, atunci se utilizează mai multe declanșatoare cu feedback-uri, dar acest lucru va fi discutat în următoarea parte a articolului privind contoarele și modelele de puls.

Din cele de mai sus, putem concluziona: dacă intrările JK sunt simultan în starea unei unități logice (nivel înalt), declanșatorul funcționează în modul de numărare. Aceasta înseamnă că pentru fiecare diferență de nivel negativ la intrarea C, starea de declanșare se schimbă la opus.

Funcționare de declanșare la intrările JK

Ce se întâmplă dacă la intrările JK este prezent un nivel zero logic? Pentru a verifica acest lucru, este suficient să conectați cel puțin o intrare JK (amintiți-vă că K155TV1 are 3 intrări J și 3 K, combinate în funcție de circuitul 3I) la un fir comun. Dar vă puteți conecta la cablul comun și la toate intrările JK, aceasta este neprinciplată. Conform indicatorilor LED, vedem că impulsurile de ceas vin, iar starea de declanșare nu se schimbă.Într-o stare când logica zero la intrările J și K, declanșatorul JK este în modul de stocare a informațiilor.

Rămâne să avem în vedere două cazuri. Primul caz este atunci când intrarea J este mare și intrarea K este scăzută. În această situație, declanșatorul de la intrarea C este setat la o singură stare - indicatorul HL3 conectat la ieșirea directă a declanșatorului se aprinde. HL2, desigur, este rambursat.

Dacă starea intrărilor JK nu se schimbă în viitor, atunci fiecare impuls la intrarea C va tinde, de asemenea, să declanșeze o singură stare, deși este deja în ea. În acest caz, ei spun că la intrarea C, starea de declanșare anterioară în acest caz este pur și simplu confirmată.

Al doilea caz este atunci când intrarea J este zero și intrarea K este una. În această stare, la intrările JK, primul impuls la intrarea C, declanșatorul va fi setat la zero (resetare) - indicatorul HL3 se va opri și HL2 se va activa. Dacă starea intrărilor JK nu se schimbă, atunci intrarea C confirmă și starea, așa cum este descris mai sus, doar de această dată zero.

Deci, pentru a ușura reținerea, rezumarea: două unități la intrările JK este un mod de numărare. Se înțelege că condiția 3I este îndeplinită pentru intrările JK: una pe toate cele trei intrări J și una pe toate cele trei intrări K.

Două zerouri la intrările JK - modul de stocare a informațiilor: impulsurile la intrarea C a stării de declanșare nu pot fi schimbate. Pentru a obține o astfel de stare, este suficient ca cel puțin o intrare J Și cel puțin o intrare K să aibă un nivel de logică zero.

În cazul în care toate cele trei intrări J sunt mari, declanșatorul este setat la o singură stare. În același timp, cel puțin una dintre cele 3 intrări ale lui K trebuie să aibă un nivel scăzut.

Pentru a reseta un declanșator, zero trebuie să fie prezent pe cel puțin una dintre intrările J și una trebuie să fie menținută pe toate cele trei intrări K.

Tot ceea ce a fost scris mai sus poate fi găsit în tabelul de adevăr pentru declanșatorul K155TV1, care este prezentat în figura 4.

Figura 4. Tabelul de adevăr pentru cipul K155TV1.

Declanșatoarele de diferite tipuri sunt, de asemenea, utilizate ca elemente ale dispozitivelor de numărare sau, pur și simplu, contoarele, precum și formatoarele de impulsuri. Acest lucru va fi discutat în următoarea parte a articolului despre circuitele logice.

Continuarea articolului: Jetoane logice. Partea 10. Cum să scapi de respirația contactelor

Carte electronică -Ghid pentru începători pentru microcontrolere AVR