رقائق المنطق. الجزء 9. JK الزناد

قصة عن JK الزناد والتجارب البسيطة لدراسة عمله.

في الأجزاء السابقة من المقالة ، تم وصف المشغلات مثل RS و D ، وستكون هذه القصة غير مكتملة إذا لم تذكر كيه الزناد. كذلك مد الزناد لديها منطق الإدخال المتقدمة. في السلسلة 155 ، هذه رقاقة K155TV1 تم تصنيعها في الحزمة DIP-14. يظهر pinout الخاص به ، أو كما يقولون الآن ، pinout (من دبوس PIN باللغة الإنجليزية) في الشكل 1 أ. نظائرها الخارجية SN7472N ، SN7472J.

إذا لم يتم استخدام أي استنتاج في مخطط معين ، فمن المقبول تمامًا عدم إظهاره ، كما هو مبين في الشكل 1 ب.

وصف وغرض الاستنتاجات

يحتوي مشغل K155TV1 على مخرجات مباشرة وعكسية. في الشكل ، هذه هي الاستنتاجات 8 و 6. على التوالي ، والغرض منها هو نفسه بالنسبة للمشغلات التي تم بحثها سابقًا من النوعين D و RS. الخروج العكسي يبدأ في دائرة صغيرة.

في المدخلات R و S ، يعمل المشغل مثل البساطة RS الزناد. مستوى العمل لهذه المدخلات منخفض ، وهو ما تشير إليه الدوائر عند قاعدة المحطات الطرفية. كما هو الحال مع D - المشغل ، تعتبر هذه المدخلات أولوية: يحظر ظهور وثبات مستوى منخفض على أحدهما بقية المدخلات ، وسوف ينقل النبض السلبي القصير المشغل إلى الحالة المقابلة حتى النبض التالي عند الإدخال C.

المدخلات C مسجلة. عندما يعمل المشغل في وضع العد ، فإنه يلعب دور المعلومات واحدًا - إنها بالضبط التي تصل نبضات العد. في طريقة تلقي المعلومات وتخزينها ، تعمل بمثابة ساعة ، والغرض منها مشابه لإدخال مماثل من مشغل D ، لكن منطق العملية مختلف نوعًا ما ويتم تحديده حسب حالة مدخلات JK.

الشكل 1. pinout من رقاقة K155TV1.

J و K هي مدخلات التحكم الزناد. يتم دمجها وفقًا للمخطط 3I ، الذي يشار إليه بالرمز & - المنطقية I. على رمز الرسوم ، وغالبًا ما ترتبط هذه المدخلات ببساطة معًا في الدوائر ، ويتبين أنه يحتوي على إدخال J و K واحد. تحتوي بعض سلاسل الدوائر الصغيرة أيضًا على مشغلات JK ، يطلق عليها أيضًا TB1 ، ولكن على عكس السلسلة 155 ، يوجد بها مدخلات J و K. منطق العمل على هذه المدخلات هو بالضبط نفس منطق K155TV1 ، لكنك لست بحاجة إلى جمع 3 إشارات منطقية عالية المستوى معًا. مثال على مثل هذه الدوائر الصغيرة يمكن أن تقدم ، على سبيل المثال ، K176TV1 ، K561TV1 ، K1564TV1.

تعلم منطق الزناد JK

لمعرفة المزيد حول تشغيل مشغل JK ، تحتاج فقط إلى تشغيله ، كما في المقالة السابقة ، على السبورة وإرسال إشارات الإدخال يدويًا. في الواقع ، يجب أن تعترف أنه يمكنك حفظ كتيب التعليمات الذاتية على العزف على الغيتار أو الأكورديون ، ولكن دون التقاط الأداة ، لن تتعلم العزف. أيضًا في حالة الدوائر الصغيرة: حتى تقوم بإجراء أبسط التجارب ، سيكون من الصعب فهم معنى العمل.

كإشارات إدخال ، تماماً كما هو الحال عند دراسة المشغل D ، سنستخدم وصلة ربط سلكية متصلة بسلك شائع.

تظهر دائرة اختبار المشغل JK K155TV1 في الشكل 2.

الشكل 2. اختبار JK الزناد K155TV1.

يتم تزويد الجهد الكهربائي كالمعتاد إلى الاستنتاجات 14 و 7 من الدائرة الدقيقة ، والتي يشار إليها على الرسم البياني في شكل الموصلات مع السهام.

من أجل المراقبة المرئية لحالة المشغل لمخرجاته ، ترتبط مؤشرات LED المباشرة والعكسية. يرتبط المؤشر نفسه بالإدخال C. يشير توهج LED إلى وجود مستوى وحدة منطقية (2.4 ... 5V) في هذا الإخراج. عند المدخلات C ، سيتم عرض مستوى إشارة الخرج الخاصة بمولد النبض المتصل بالإدخال C. وبالطبع ، يمكن ملاحظة حالة المدخلات والمخرجات في مثل هذا التردد المنخفض بمقياس الفولتميتر العادي ، لكن هذا غير مناسب للغاية.

JK عملية الزناد على RS - المدخلات

على الرغم من أن الدائرة كانت بسيطة للغاية قبل تشغيلها ، كالمعتاد ، يجب عليك التحقق من وجود أخطاء ، والدوائر القصيرة والفواصل: حتى مجرد تشغيل الطاقة في الاتجاه المعاكس يمكن أن يجعل الدائرة الصغيرة غير صالحة للاستعمال. يجب تذكر هذه القاعدة وتطبيقها في جميع هذه الحالات ، حتى لو كانت مجرد دائرة كهربائية بدون أجهزة أشباه الموصلات.

لذا قم بتشغيله. عند تشغيلك لأول مرة ، يجب إضاءة أحد مصابيح LED في الإخراج ، وهو أمر غير معروف. هذا بسبب العابرين عند تشغيله. الآن سنطبق مستوى منخفض من المنطق ، باستخدام وصلة السلك المذكورة آنفًا ، بالتناوب مع مدخلات R و S. في هذه الحالة ، يجب تبديل مصابيح LED في الخرج بالتناوب ، مما يشير إلى حالة المشغل. يُطلق على وضع التشغيل هذا غير متزامن - لا يتطلب إشارات إضافية (تمكين ، ساعة).

ليس من الضروري تطبيق مستوى منخفض في وقت واحد مباشرةً على مدخلات R و S: تعتبر هذه الحالة محظورة على المشغل. على الرغم من أن ذلك لن يؤدي إلى عواقب لا رجعة فيها في شكل مخرجات الدائرة الدقيقة ، إلا أن حالة المخرجات في هذه الحالة غير معروفة ، والتي لا تتوافق مع منطق المشغل. إذا كان كل شيء على ما يرام ، فبإمكانك إجراء تجارب على دراسة تشغيل المشغل على مدخلات JK.

ماذا يحدث إذا تم تطبيق سلك منخفض على مدخلات JK بسلك توصيل؟ لا شيء على الإطلاق: يقوم المشغل بتخزين الحالة السابقة ، والتي ستكون مرئية بواسطة توهج المؤشرات. لكي تؤثر هذه المدخلات على حالة المشغل ، من الضروري تطبيق نبضات على المدخلات C من المولد ، والتي تظهر دائرتها في الشكل 3. لتجميعها ، هناك حاجة إلى رقاقة K155LA3 إضافية. يجب أن يكون معدل تكرار النبضة ومدته بحيث يكون الرصد البصري لحالات الزناد ممكنًا.

الشكل 3. مولد الساعة.

JK عملية الزناد في وضع العد

إذا كانت مدخلات JK متصلة ، كما هو مبين في الشكل 2 أ ، فسيعمل المشغل في وضع العد: ستتغير حالة المشغل مع كل نبضة إدخال. يظهر المقاوم R4 في الرسم التخطيطي بخط منقط - لا يمكنك وضعه ، لأن المدخلات غير المتصلة لا تزال في حالة وحدة منطقية. الغرض الرئيسي من هذا المقاوم هو الحماية ضد التداخل من خلال مدخلات JK.

يظهر الرسم البياني توقيت المشغل JK في الشكل 2 ب ، وهو يشبه إلى حد كبير رسم تخطيطي مماثل ل D - الزناد. والفرق الرئيسي هو أن التغيير في حالة الزناد لا يحدث بسبب اختلاف المستوى الإيجابي في المدخلات C ، ولكن الاختلاف السلبي - انتقال مستوى نبض الإدخال من مستوى عالٍ إلى مستوى منخفض.

من السهل أن نرى أن تردد النبضات عند إخراج المشغل أقل مرتين من وتيرة نبضات الإدخال. لذلك ، غالبًا ما تستخدم المشغلات في وضع العد كمقسامات تردد بمقدار اثنين. تقسم المشغلتان المتضمنتان في السلسلة التردد إلى أربعة ، وسيتم تقسيم ثلاثة مشغلات بالفعل إلى ثمانية ، وهكذا وفقًا لقوة 2.

إذا كان هناك حاجة إلى مقسم تردد مع معامل الانقسام الفردي ، فسيتم استخدام العديد من المشغلات التي تحتوي على تغذية مرتدة ، ولكن سيتم مناقشتها في الجزء التالي من المقالة حول العدادات وأجهزة تشكيل النبضات.

مما سبق ، يمكننا أن نستنتج: إذا كانت مدخلات JK في نفس الوقت في حالة وحدة منطقية (مستوى عال) ، فإن المشغل يعمل في وضع العد. هذا يعني أنه لكل اختلاف في المستوى السلبي عند الإدخال C ، تتغير حالة التشغيل إلى الاتجاه المعاكس.

عملية الزناد على مدخلات JK

ماذا يحدث إذا كان مستوى الصفر المنطقي موجودًا في مدخلات JK؟ للتحقق من ذلك ، يكفي توصيل دخل JK واحد على الأقل (تذكر أن K155TV1 يحتوي على مدخلات 3 J و 3 K ، مدمجة وفقًا لدائرة 3I) بسلك مشترك. ولكن يمكنك الاتصال بالسلك المشترك وكافة مدخلات JK ، وهذا غير مبدئي بالفعل. وفقًا لمؤشرات LED ، نرى أن نبضات الساعة قادمة ولا تتغير حالة الزناد.في الحالة التي يكون فيها المنطق صفر على مدخلات J و K ، يكون JK - trigger في وضع تخزين المعلومات.

يبقى للنظر في حالتين. الحالة الأولى هي عندما يكون الدخل J مرتفعًا والمدخلات K منخفضة. في هذه الحالة ، يتم تعيين المشغل عند الإدخال C إلى حالة واحدة - يضيء مؤشر HL3 المتصل بالإخراج المباشر للمشغل. HL2 ، بالطبع ، يتم سداده.

إذا لم تتغير حالة مدخلات JK في المستقبل ، فإن كل نبضة في المدخلات C تميل أيضًا إلى ضبط الزناد على حالة واحدة ، على الرغم من أنها موجودة بالفعل. في هذه الحالة ، يقولون أنه عند الإدخال C ، يتم تأكيد حالة المشغل السابقة في هذه الحالة ببساطة.

الحالة الثانية هي عندما يكون الدخل J يساوي الصفر والمدخلات K واحدة. في هذه الحالة ، عند مدخلات JK ، أول نبضة عند الإدخال C ، سيتم ضبط المشغل على صفر (إعادة تعيين) - سيتم إيقاف تشغيل مؤشر HL3 وسيتم تشغيل HL2. إذا لم تتغير حالة مدخلات JK ، فإن المدخلات C تؤكد أيضًا الحالة ، كما هو موضح أعلاه ، وهذه المرة فقط صفر.

لذلك ، لتسهيل تذكره ، يمكنك تلخيص: وحدتين عند مدخلات JK هو وضع العد. من المعلوم أن الشرط 3I قد استوفى لمدخلات JK: واحد على جميع المدخلات الثلاثة J ، وواحد على جميع المدخلات الثلاثة K.

اثنين من الأصفار على مدخلات JK - وضع تخزين المعلومات: لا يمكن تغيير النبضات عند الإدخال C لحالة الزناد. للحصول على مثل هذه الحالة ، يكفي أن يكون هناك إدخال واحد على الأقل J والمدخل الواحد على الأقل K لديه مستوى الصفر المنطقي.

في حالة ارتفاع مدخلات J الثلاثة ، يتم تعيين المشغل على حالة واحدة. في الوقت نفسه ، يجب أن يكون مستوى واحد على الأقل من 3 مدخلات من K

لإعادة ضبط أحد المشغلات ، يجب أن يكون الصفر موجودًا على واحد على الأقل من المدخلات J ، ويجب الاحتفاظ به على المدخلات الثلاثة K.

يمكن رؤية كل ما كتب أعلاه في جدول الحقيقة الخاص بمشغل K155TV1 ، والذي يظهر في الشكل 4.

الشكل 4. جدول الحقيقة لرقاقة K155TV1.

تُستخدم المشغلات من أنواع مختلفة أيضًا كعناصر لأجهزة العد ، أو ببساطة عدادات ، وكذلك أدوات تشكيل النبضات. سيناقش هذا في الجزء التالي من المقالة حول دوائر المنطق.

استمرار المقال: رقائق المنطق. الجزء 10. كيفية التخلص من ترتد الاتصالات

كتاب الكتروني -دليل المبتدئين إلى ميكروكنترولر AVR