D type flip

Ang term na digital sa electronics ay kumakatawan sa pagbuo ng data, pagproseso o pag-iimbak sa anyo ng dalawang estado. Ang dalawang estado ay maaaring kinatawan bilang MATAAS o Mababa, positibo o hindi positibo, itinakda o i-reset na kung saan ay huli na binary. Ang mataas ay 1 at mababa ay 0 at samakatuwid ang digital na teknolohiya ay ipinahiwatig bilang serye ng 0 at 1's. Ang isang halimbawa ay 011010 kung saan ang bawat term ay kumakatawan sa isang indibidwal na estado. Kaya, ang proseso ng pagdidikit sa hardware na ito ay ginagawa gamit ang ilang mga bahagi tulad ng aldaba o Flip-flop, Multiplexer, Demultiplexer, Encoder, Decoder atbp na sama-sama na tinawag bilang Sequential logic circuit.

Kaya, tatalakayin namin ang tungkol sa mga Flip-flop na tinatawag ding latches. Ang mga latches ay maaari ding maunawaan bilang Bistable Multivibrator bilang dalawang matatag na estado. Pangkalahatan, ang mga latch circuit na ito ay maaaring maging alinman sa aktibo-mataas o aktibo-mababa at maaari silang ma-trigger ng TAAS o Mababang signal ayon sa pagkakabanggit.

Ang mga karaniwang uri ng flip-flop ay,

1. RS Flip-flop (RESET-SET)
2. D Flip-flop (Data)
3. JK Flip-flop (Jack-Kilby)
4. T Flip-flop (Toggle)

Sa mga nabanggit na uri lamang ang mga flip-flop ng JK at D ay magagamit sa pinagsamang IC form at malawak din na ginagamit sa karamihan ng mga application. Dito sa artikulong ito tatalakayin namin ang tungkol sa D type Flip Flop.

D Flip-flop:

D Flip-flop ay ginagamit bilang isang bahagi ng mga elemento ng pag-iimbak ng memorya at mga processor ng data din. Maaaring maitayo ang D flip-flop gamit ang NAND gate o may NOR gate. Dahil sa kanyang kagalingan sa maraming gamit ang mga ito ay magagamit bilang mga IC packages. Ang mga pangunahing aplikasyon ng D flip-flop ay upang ipakilala ang pagkaantala sa timing circuit, bilang isang buffer, pagkuha ng data ng sampling sa mga tiyak na agwat. Ang D flip-flop ay mas simple sa mga tuntunin ng koneksyon sa mga kable kumpara sa JK flip-flop. Narito ginagamit namin ang mga pintuang NAND para sa pagpapakita ng D flip flop.

Tuwing mababa ang signal ng orasan, ang pag-input ay hindi makakaapekto sa estado ng output. Ang orasan ay dapat na mataas para sa mga input upang maging aktibo. Kaya, ang D flip-flop ay isang kinokontrol na Bi-stable latch kung saan ang signal ng orasan ay ang control signal. Muli, nahahati ito sa positibong gilid na nag-trigger ng D flip flop at negatibong gilid na nag-trigger ng D flip-flop. Kaya, ang output ay may dalawang matatag na estado batay sa mga input na tinalakay sa ibaba.

Talahanayan ng katotohanan ng D Flip-Flop:

Orasan	INPUT	OUTPUT
D	Q	Q '
MABABA	x	0	1
TAAS	0	0	1
TAAS	1	1	0

Ang D (Data) ay ang estado ng pag-input para sa D flip-flop. Ang Q at Q 'ay kumakatawan sa mga estado ng output ng flip-flop. Ayon sa talahanayan, batay sa mga input ang output ay nagbabago ng estado nito. Ngunit, ang mahalagang bagay na isasaalang-alang ay ang lahat ng ito ay maaaring mangyari lamang sa pagkakaroon ng signal ng orasan. Ito, gumagana nang eksakto tulad ng SR flip-flop para sa mga komplimentaryong input na nag-iisa.

Ang representasyon ng D Flip-Flop gamit ang Logic Gates:

INPUT	OUTPUT
Input 1	Input 2	Output 3
0	0	1
0	1	1
1	0	1
1	1	0

Kaya, sa paghahambing ng talahanayan ng katotohanan ng gate ng NAND at paglalapat ng mga input na ibinigay sa D flip-flop katotohanan na talahanayan ang output ay maaaring masuri. Sinusuri ang pagpupulong sa itaas bilang isang istraktura ng tatlong yugto na isinasaalang-alang ang nakaraang estado (Q ') na 0

kapag D = 1 at CLOCK = TAAS

Output: Q = 1, Q '= 0. Tama ang pagtatrabaho.

PRESET at MALINAW:

Ang D flip flop ay may isa pang dalawang mga input tulad ng PRESET at CLEAR. Ang isang TAAS na signal sa MALINAW na pin ay gagawin ang output ng Q upang i-reset na 0. Katulad din ng isang TAAS na signal sa PRESET pin ay gagawin ang Q output upang maitakda na 1. Samakatuwid ang pangalan mismo ay nagpapaliwanag ng paglalarawan ng mga pin.

Orasan	INPUT	OUTPUT
PRESET	MALINAW	D	Q	Q '
X	TAAS	MABABA	X	1	0
X	MABABA	TAAS	X	0	1
X	TAAS	TAAS	X	1	1
TAAS	MABABA	MABABA	0	0	1
TAAS	MABABA	MABABA	1	1	0

IC Package:

Ang ginamit na IC dito ay HEF4013BP (Dual D-type flip-flop). Ito ay isang 14 pin na pakete na naglalaman ng 2 indibidwal na D flip-flop dito. Nasa ibaba ang diagram ng pin at ang kaukulang paglalarawan ng mga pin.

PIN	Paglalarawan ng PIN
Q	Tunay na Output
Q '	Output ng Papuri
CP	Pag-input ng Orasan
CD	MALINIS-Direktang pag-input
D	Pag lagay ng datos
SD	PRESET-Direktang pag-input
V SS	Lupa
V DD	Supply boltahe

Kinakailangan ang Mga Bahagi:

1. IC HEF4013BP (Dual D flip-flop) - 1Hindi.
2. LM7805 - 1Hindi.
3. Paglipat ng Tactile - 4Hindi.
4. 9V baterya - 1Hindi.
5. LED (Green - 1; Pula - 1)
6. Mga Resistor (1kὨ - 4; 220kὨ -2)
7. Breadboard
8. Mga kumokonekta na mga wire

D Flip-Flop Circuit Diagram at Paliwanag:

Ginamit namin dito ang IC HEF4013BP para sa pagpapakita ng D Flip Flop Circuit, na mayroong Dalawang D type na Flip flop sa loob. Ang pinagmulan ng kapangyarihan ng IC HEF4013BP na V _{DD ay} mula sa 0 hanggang 18V at ang data ay magagamit sa datasheet. Ipinapakita ito sa ibaba ng snapshot. Dahil ginamit namin ang LED sa output, ang mapagkukunan ay nalimitahan sa 5V.

Gumamit kami ng isang LM7805 regulator upang limitahan ang boltahe ng LED.

Praktikal na Pagpapakita ng D Flip-Flop:

Ang mga pindutan D (Data), PR (Preset), CL (Clear) ang mga input para sa D flip-flop. Ang dalawang LEDs Q at Q 'ay kumakatawan sa mga estado ng output ng flip-flop. Ang baterya ng 9V ay kumikilos bilang pag-input sa boltahe regulator LM7805. Samakatuwid, ang kinokontrol na 5V output ay ginagamit bilang Vcc at pin supply sa IC. Kaya, para sa iba't ibang input sa D ang kaukulang output ay maaaring makita sa pamamagitan ng LED Q at Q '.

Ang mga pin na CLK, CL, D at PR ay karaniwang hinihila pababa sa paunang estado tulad ng ipinakita sa ibaba. Samakatuwid, ang default na estado ng pag-input ay magiging Mababa sa lahat ng mga pin. Kaya, ang paunang estado ayon sa talahanayan ng katotohanan ay tulad ng ipinakita sa itaas. Q = 1, Q '= 0.

Sa ibaba inilarawan namin ang iba't ibang mga estado ng D type Flip-Flop gamit ang D flip flop circuit na ginawa sa breadboard.

Estado 1:

Clock - LOW; D - 0; PR - 0; CL - 1; Q - 0; Q '- 1

Para sa mga input ng Estado 1 ang RED na humantong glows na nagpapahiwatig ng Q 'upang maging TAAS at GREEN led ay nagpapakita ng Q na maging Mababa. Tulad ng tinalakay sa itaas kapag ang CLEAR ay nakatakda sa TAAS, ang Q ay na-reset sa 0 at makikita sa itaas.

Estado 2:

Clock - LOW; D - 0; PR - 1; CL - 0; Q - 1; Q '- 0

Para sa mga input ng Estado 2 ang GREEN na humantong glows na nagpapahiwatig ng Q na maging TAAS at PULANG na humantong ay nagpapakita ng Q 'na maging Mababa. Tulad ng tinalakay sa itaas kapag ang PRESET ay nakatakda sa TAAS, ang Q ay nakatakda sa 1 at makikita sa itaas.

Estado 3: Clock - LOW; D - 0; PR - 1; CL - 1; Q - 1; Q '- 1

Para sa mga input ng Estado 3 ang PULA at GREEN ay humantong sa mga glow na nagpapahiwatig ng Q at Q 'na maging TAAS nang una. Kapag ang PR at CL ay hinila pababa sa paglabas ng mga pindutan, ang estado ay lilinisin.

Estado 4: Clock - MATAAS; D - 0; PR - 0; CL - 0; Q - 0; Q '- 1

Para sa mga input ng Estado 4 ang RED na humantong glows na nagpapahiwatig ng Q 'na maging TAAS at GREEN led ay nagpapakita ng Q na maging Mababa. Ang estado na ito ay matatag at mananatili doon hanggang sa susunod na orasan at input. Dahil ang CLOCK ay LOW to HIGH edge na na-trigger, ang pindutang input ng D ay dapat na pinindot bago pindutin ang CLOCK button.

Estado 5: Clock - MATAAS; D - 1; PR - 0; CL - 0; Q - 1; Q '- 0

Para sa mga input ng Estado 5 ang GREEN na humantong glows na nagpapahiwatig ng Q na maging TAAS at ang PULANG na humantong ay nagpapakita ng Q 'na maging Mababa. Ang estado na ito ay matatag din at mananatili doon hanggang sa susunod na orasan at input. Dahil ang CLOCK ay LOW to HIGH edge na na-trigger, ang pindutang input ng D ay dapat na pinindot bago pindutin ang CLOCK button.