Logiske chips. Del 9. JK-trigger

En historie om JK-trigger og enkle eksperimenter til at studere hans arbejde.

I de foregående dele af artiklen blev der beskrevet triggere som RS og D. Denne historie vil være ufuldstændig, hvis du ikke nævner Jk-trigger. Såvel som D trigger Det har avanceret inputlogik. I 155-serien er dette en K155TV1-chip, der er fremstillet i DIP-14-pakken. Dens pinout, eller som de siger nu, pinout (fra den engelske PIN-pin) er vist i figur 1a. Udenlandske analoger SN7472N, SN7472J.

Hvis der ikke anvendes nogen konklusion i et bestemt skema, er det helt acceptabelt at simpelthen ikke vise det, som vist i figur 1b.

Beskrivelse og formål med konklusioner

K155TV1-udløseren har direkte og inverse udgange. I figuren er dette konklusioner henholdsvis 8 og 6. Deres formål er det samme som for de tidligere betragtede triggere af type D og RS. Omvendt udgang begynder i en lille cirkel.

På indgange R og S fungerer triggeren som en simpel RS-trigger. Arbejdsniveauet for disse indgange er lavt, hvilket er angivet med cirkler i bunden af ​​terminalerne. Som med D - udløseren er disse input prioriterede: udseendet og fastholdelsen af ​​et lavt niveau på en af ​​dem forbyder resten af ​​inputene, og en kort negativ puls overfører triggeren til den tilsvarende tilstand indtil næste puls ved input C.

Input C er uret. Når udløseren fungerer i tællingstilstand, spiller den informationsrollen - det er netop på det, at tælleimpulser ankommer. I tilstanden til modtagelse og lagring af information tjener det som et ur, dens formål ligner en lignende D-trigger-indgang, men driftslogikken er noget anderledes og bestemmes af tilstanden af ​​JK-indgange.

Figur 1. Udtaget af K155TV1-chip.

J og K er triggerkontrolindgange. De er kombineret i henhold til skema 3I, der er angivet med symbolet & - logisk I. på det grafiske symbol. Ofte forbindes disse input ganske enkelt sammen i kredsløbene, det viser sig, at det har en J- og en K-indgang. Nogle serier af mikrokredsløb har også JK-triggere, de kaldes også TB1, men i modsætning til 155-serien har de en J- og K-indgang. Logikken i arbejdet med disse input er nøjagtigt den samme som K155TV1, men du behøver ikke at samle 3 logiske signaler på højt niveau sammen. Et eksempel på sådanne mikrokredsløb kan for eksempel tjene K176TV1, K561TV1, K1564TV1.

Læring af logikken i JK-triggeren

For at lære mere om betjeningen af ​​JK-triggeren skal du bare tænde den, som i den foregående artikel, på brødbrættet og manuelt indsende indgangssignalerne. Faktisk skal du indrømme, at du kan huske en selvinstruktionsmanual til at spille guitar eller knappetone, men uden at hente instrumentet lærer du ikke at spille. Også i tilfælde af mikrokredsløb: indtil du udfører de enkleste eksperimenter, vil det være vanskeligt at forstå betydningen af ​​arbejdet.

Som indgangssignaler, på samme måde som når vi studerer D-udløseren, vil vi bruge en trådhopper, der er tilsluttet en fælles ledning.

Kredsløbet til test af JK-trigger K155TV1 er vist i figur 2.

Figur 2. Test JK-trigger K155TV1.

Forsyningsspændingen leveres som sædvanligt til den 14. og 7. konklusion af mikrokredsløbet, som er angivet på diagrammet i form af ledere med pile.

For visuel observation af udløserens tilstand til dens udgange er direkte og inverse LED-indikatorer forbundet. Den samme indikator er tilsluttet input C. LED-glødet angiver tilstedeværelsen af ​​et logisk enhedsniveau (2,4 ... 5V) ved dette output. Ved indgangen C. vises niveauet for udgangssignalet fra den pulsgenerator, der er tilsluttet til indgangen C. Naturligvis er tilstanden af ​​ind- og udgange ved en så lav frekvens meget muligt at observere med et almindeligt voltmeter, men dette er ikke særlig praktisk.

JK udløser betjening på RS - indgange

Selvom kredsløbet viste sig at være meget enkelt, før det tændes som normalt, skal du kontrollere det for fejl, kortslutninger og pauser: selv bare at tænde for strømmen i den modsatte retning kan gøre mikrokredsløbet ubrugelig. Denne regel skal huskes og anvendes i alle sådanne tilfælde, selvom det kun er et elektrisk kredsløb uden halvlederanordninger.

Så tænd for det. Når du først tænder, skal en af ​​LED'erne ved udgangen være tændt, hvilket er ukendt. Dette skyldes transienter, når de er tændt. Nu anvender vi et lavt logikniveau ved hjælp af ovennævnte trådhopper, skiftevis til R- og S-indgange. I dette tilfælde skal lysdioderne ved udgangen skiftevis skifte, hvilket angiver triggerens tilstand. Denne driftsform kaldes asynkron - den kræver ikke flere strobe-signaler (aktivering, ur).

Det er ikke nødvendigt at anvende et lavt niveau samtidig direkte på R- og S-indgange: denne tilstand betragtes som forbudt for udløseren. Selvom det ikke vil føre til irreversible konsekvenser i form af et output fra mikrokredsløbet, vil outputs tilstand i dette tilfælde være ukendt, hvilket ikke svarer til logikken i udløseren. Hvis alt er i orden, kan du gå til eksperimenter med at studere driften af ​​en trigger på JK-input.

Hvad sker der, hvis en lav ledning påføres JK-indgange med en jumpertråd? Intet overhovedet: udløseren gemmer den forrige tilstand, som vil være synlig ved indikatorernes glød. For at disse indgange kan påvirke udløserens tilstand er det nødvendigt at påføre impulser til input C fra generatoren, hvis kredsløb er vist i figur 3. For at samle den er der behov for en yderligere K155LA3-chip. Pulsrepetitionsfrekvensen og varigheden skal være sådan, at visuel overvågning af triggertilstandene er mulig.

Figur 3. Urgenerator.

JK-triggerdrift i tællingstilstand

Hvis JK-indgange er tilsluttet, som vist i figur 2a, fungerer triggeren i tællingstilstand: udløserens tilstand ændres med hver indgangspuls. Modstanden R4 er vist i diagrammet med en stiplet linje - du kan ikke sætte den, fordi ikke-tilsluttede indgange stadig er i tilstanden for en logisk enhed. Hovedformålet med denne modstand er at beskytte mod interferens gennem JK-indgange.

Timingdiagrammet for JK-udløseren er vist i figur 2b, og det ligner meget et lignende diagram for D-udløseren. Den største forskel er, at triggertilstanden ikke ændres på grund af en positiv niveauforskel ved input C, men en negativ - når niveauet for inputpulsen ændres fra et højt niveau til et lavt.

Det er let at se, at frekvensen af ​​impulser ved udgangen af ​​udløseren er nøjagtigt to gange lavere end frekvensen af ​​indgangspulser. Derfor bruges triggere i tællingstilstand ofte som frekvensdelere af to. To triggere inkluderet i serien vil dele frekvensen i fire, og tre triggere vil allerede være opdelt i otte, og så videre i henhold til kraften i 2.

Hvis der kræves en frekvensdelere med et uligt inddelingsforhold, anvendes der flere triggere med feedbacks, men dette vil blive diskuteret i den næste del af artiklen om tællere og pulsformere.

Fra det foregående kan vi konkludere: hvis JK-indgange samtidig er i tilstanden af ​​en logisk enhed (højt niveau), fungerer udløseren i tællingstilstand. Dette betyder, at for hver negativ niveauforskel ved input C ændrer triggertilstanden sig modsat.

Triggerbetjening på JK-indgange

Hvad sker der, hvis der er et logisk nulniveau ved JK-indgange? For at kontrollere dette er det nok at tilslutte mindst en JK-indgang (husk, at K155TV1 har 3 J og 3 K-indgange, kombineret i henhold til 3I-kredsløb) til en fælles ledning. Men du kan oprette forbindelse til den fælles ledning og alle indgange fra JK, dette er allerede uprincippet. I henhold til LED-indikatorerne ser vi, at urimpulserne kommer, og triggertilstanden ændres ikke.I en tilstand, hvor den logiske nul på J og K indgange, er JK - trigger i informationslagringstilstand.

Det gjenstår at overveje to sager. Tilfælde én er, når input J er høj, og input K er lav. I denne situation er triggeren ved input C indstillet til en enkelt tilstand - HL3-indikatoren, der er tilsluttet den direkte udgang fra triggeren, lyser. HL2 tilbagebetales naturligvis.

Hvis tilstanden af ​​JK-input ikke ændrer sig i fremtiden, vil hver puls ved input C også have en tendens til at indstille triggeren til en enkelt tilstand, selvom den allerede er i den. I dette tilfælde siger de, at ved input C bekræftes den foregående triggertilstand i dette tilfælde simpelthen.

Det andet tilfælde er, når input J er nul, og input K er en. I denne tilstand, ved JK-indgange, den første puls ved indgang C, udløseren indstilles til nul (nulstilling) - HL3-indikatoren slukkes, og HL2 tændes. Hvis tilstanden af ​​JK-indgange ikke ændres, bekræfter input C også tilstanden, som beskrevet ovenfor, kun denne gang nul.

Så for at gøre det lettere at huske, at opsummere: to enheder ved input til JK er en tællingstilstand. Det forstås, at betingelse 3I er opfyldt for JK-indgange: en på alle tre indgange J og en på alle tre indgange K.

To nuller på JK-indgange - informationslagringstilstand: impulser ved indgang C i triggertilstanden kan ikke ændres. For at opnå en sådan tilstand er det nok, at mindst et input J Og mindst et input K har et logisk nulniveau.

I tilfælde af, at alle tre J - indgange er høje, indstilles udløseren til en enkelt tilstand. Samtidig skal mindst en af ​​de 3 input til K have et lavt niveau.

For at nulstille en trigger skal der være nul på mindst en af ​​input J, og en skal holdes på alle tre input K.

Alt, hvad der blev skrevet ovenfor, kan ses i sandhedstabellen for K155TV1-udløseren, som er vist i figur 4.

Figur 4. Sandhedstabellen for K155TV1-chippen.

Udløsere af forskellige typer bruges også som elementer i tælleindretninger, eller simpelthen tællere, samt pulsformere. Dette vil blive drøftet i den næste del af artiklen om logiske kredsløb.

Fortsættelse af artiklen: Logiske chips. Del 10. Sådan slipper du af med opsamlingen af ​​kontakter

E-bog -Begyndervejledning til AVR-mikrokontrollere