Jk Flip

Der Begriff digital in der Elektronik steht für die Erzeugung, Verarbeitung oder Speicherung von Daten in Form von zwei Zuständen. Die zwei Zustände können als HIGH oder LOW, positiv oder nicht positiv, gesetzt oder zurückgesetzt dargestellt werden, was letztendlich binär ist. Das Hoch ist 1 und das Tief ist 0 und daher wird die digitale Technologie als Reihe von Nullen und Einsen ausgedrückt. Ein Beispiel ist 011010, in dem jeder Begriff einen einzelnen Zustand darstellt. Somit wird dieser Latching-Prozess in der Hardware unter Verwendung bestimmter Komponenten wie Latch oder Flip-Flop, Multiplexer, Demultiplexer, Encoder, Decoder usw. durchgeführt, die zusammen als sequentielle Logikschaltungen bezeichnet werden.

Wir werden also über die Flip-Flops diskutieren, die auch als Latches bezeichnet werden. Die Latches können auch als bistabiler Multivibrator als zwei stabile Zustände verstanden werden. Im Allgemeinen können diese Latch-Schaltungen entweder aktiv-hoch oder aktiv-niedrig sein und sie können durch HIGH- bzw. LOW-Signale ausgelöst werden.

Die gängigen Arten von Flip-Flops sind:

1. RS Flip-Flop (RESET-SET)
2. D Flip-Flop (Daten)
3. JK Flip-Flop (Jack-Kilby)
4. T Flip-Flop (Umschalten)

Von den oben genannten Typen sind nur JK- und D-Flipflops in der integrierten IC-Form verfügbar und werden in den meisten Anwendungen auch häufig verwendet. Hier in diesem Artikel werden wir über JK Flip Flop diskutieren.

JK Flip-Flop:

Der Name JK Flip-Flop wird vom Erfinder Jack Kilby von Texas Instruments bezeichnet. Aufgrund ihrer Vielseitigkeit sind sie als IC-Pakete erhältlich. Die Hauptanwendungen des JK-Flipflops sind Schieberegister, Speicherregister, Zähler und Steuerschaltungen. Trotz der einfachen Verdrahtung des D-Flip-Flops hat das JK-Flip-Flop eine umschaltende Natur. Dies war ein zusätzlicher Vorteil. Daher werden sie hauptsächlich in Zählern und bei der PWM-Erzeugung usw. verwendet. Hier verwenden wir NAND-Gatter zur Demonstration des JK-Flipflops

Immer wenn das Taktsignal LOW ist, wird der Eingang den Ausgangszustand niemals beeinflussen. Die Uhr muss hoch sein, damit die Eingänge aktiv werden. Somit ist das JK-Flipflop ein gesteuerter bistabiler Latch, bei dem das Taktsignal das Steuersignal ist. Somit hat der Ausgang zwei stabile Zustände basierend auf den Eingaben, die unten diskutiert wurden.

Wahrheitstabelle von JK Flip Flop:

Uhr	EINGANG	AUSGABE
RESET	J.	K.	Q.	Q '
X.	NIEDRIG	X.	X.	0	1
HOCH	HOCH	0	0	Keine Änderung
HOCH	HOCH	0	1	0	1
HOCH	HOCH	1	0	1	0
HOCH	HOCH	1	1	Umschalten
NIEDRIG	HOCH	X.	X.	Keine Änderung
HOCH	HOCH	X.	X.	Keine Änderung
HOCH	HOCH	X.	X.	Keine Änderung

J (Jack) und K (Kilby) sind die Eingangszustände für das JK-Flipflop. Das Q und Q 'repräsentieren die Ausgangszustände des Flipflops. Gemäß der Tabelle ändert der Ausgang basierend auf den Eingaben seinen Zustand. Wichtig ist jedoch, dass all dies nur bei Vorhandensein des Taktsignals auftreten kann. Dies funktioniert wie ein SR-Flip-Flop für die kostenlosen Eingänge und der Vorteil ist, dass dies eine Umschaltfunktion hat.

Darstellung von JK Flip-Flop mit Logic Gates:

Somit kann der Ausgang analysiert werden, indem die NAND-Gatter-Wahrheitstabelle mit drei Eingängen und zwei Eingängen verglichen und die Eingänge angewendet werden, wie in der JK-Flip-Flop-Wahrheitstabelle angegeben. Analyse der obigen Anordnung als zweistufige Struktur unter Berücksichtigung des vorherigen Zustands (Q ') als 0

Wenn J = 1, ist K = 0 und CLOCK = HIGH

Ausgabe: Q = 1, Q '= 0. Die Arbeit ist korrekt.

RESET:

Der RESET-Pin muss HIGH aktiv sein. Alle Pins werden bei LOW am RESET-Pin inaktiv. Daher ist dieser Stift immer hochgezogen und kann nur bei Bedarf heruntergezogen werden.

IC-Paket:

Q.	Echte Ausgabe
Q '	Komplimentausgabe
UHR	Takteingang
J.	Dateneingabe 1
K.	Dateneingabe 2
RESET	Direkter RESET (Niedrig aktiviert)
GND	Boden
V CC	Versorgungsspannung

Der verwendete IC ist MC74HC73A (Dual JK-Flipflop mit RESET). Es ist ein 14-poliges Gehäuse, das 2 einzelne JK-Flipflops enthält. Oben ist das Pin-Diagramm und die entsprechende Beschreibung der Pins.

Erforderliche Komponenten:

1. IC MC74HC73A (Dual JK Flip-Flop) - 1No.
2. LM7805 - 1No.
3. Taktiler Schalter - 4Nr.
4. 9V Batterie - 1Nr.
5. LED (grün - 1; rot - 1)
6. Widerstände (1kὨ - 4; 220kὨ -2)
7. Steckbrett
8. Kabel anschließen

JK Flip-Flop Schaltplan und Erläuterung:

Die IC-Stromquelle V _DD reicht von 0 bis +7 V und die Daten sind im Datenblatt verfügbar. Der folgende Schnappschuss zeigt es. Wir haben auch LED am Ausgang verwendet, die Quelle wurde auf 5 V begrenzt, um die Versorgungsspannung und die DC-Ausgangsspannung zu steuern.

Wir haben einen LM7805-Regler verwendet, um die LED-Spannung zu begrenzen.

Praktische Demonstration und Arbeitsweise von JK Flip-Flop:

Die Tasten J (Daten1), K (Daten2), R (Zurücksetzen), CLK (Takt) sind die Eingänge für das JK-Flipflop. Die beiden LEDs Q und Q 'repräsentieren die Ausgangszustände des Flipflops. Die 9-V-Batterie dient als Eingang für den Spannungsregler LM7805. Daher wird der geregelte 5-V-Ausgang als Vcc- und Pin-Versorgung des IC verwendet. Somit kann für unterschiedliche Eingänge bei D der entsprechende Ausgang durch LED Q und Q 'gesehen werden.

Die Stifte J, K, CLK werden normalerweise nach unten gezogen und der Stift R wird nach oben gezogen. Daher ist der Standardeingangszustand über alle Pins hinweg LOW, mit Ausnahme von R, das der Zustand des normalen Betriebs ist. Somit ist der Anfangszustand gemäß der Wahrheitstabelle wie oben gezeigt. Q = 1, Q '= 0. Die verwendeten LEDs sind mit einem 220-Ohm-Widerstand strombegrenzt.

Hinweis: Da die CLOCK-Flanke durch HIGH to LOW ausgelöst wird, sollten beide Eingabetasten gedrückt und gehalten werden, bis die CLOCK-Taste losgelassen wird.

Im Folgenden haben wir die verschiedenen Zustände von JK Flip-Flop unter Verwendung einer Breadboard-Schaltung mit IC MC74HC73A beschrieben. Ein Demonstrationsvideo ist auch unten angegeben:

Zustand 1:

Uhr - HOCH; J - 0; K - 1; R - 1; Q - 0; Q '- 1

Für die Eingänge von Zustand 1 leuchtet die ROTE LED und zeigt an, dass Q 'HIGH und die GRÜNE LED Q als LOW ist. Die Arbeitsweise kann anhand der Wahrheitstabelle überprüft werden.

Hinweis: R ist bereits hochgezogen, sodass Sie die Taste nicht drücken müssen, um 1 zu erreichen.

Zustand 2: Uhr - HOCH; J - 1; K - 0; R - 1; Q - 1; Q '- 0

Für die Eingänge von Zustand 2 leuchtet die GRÜNE LED, um anzuzeigen, dass Q HOCH ist, und die ROTE LED zeigt an, dass Q 'NIEDRIG ist. Das gleiche kann mit der Wahrheitstabelle überprüft werden.

Zustand 3: Uhr - HOCH; J - 1; K - 1; R - 1; Q / Q '- Umschalten zwischen zwei Zuständen

Bei den Eingängen für Zustand 3 leuchten die LEDs ROT und GRÜN abwechselnd für jeden Taktimpuls (HIGH to LOW-Flanke), um die Umschaltaktion anzuzeigen. Der Ausgang wechselt vom vorherigen Zustand in einen anderen Zustand und dieser Vorgang wird für jeden Takt fortgesetzt.

Für den ersten Takt mit J = K = 1

Für den zweiten Takt mit J = K = 1

Zustand 4: Uhr - NIEDRIG; J - 0; K - 0; R - 0; Q - 0; Q '- 1

Hinweis: R ist bereits hochgezogen, daher müssen wir die Taste drücken, um 0 zu machen.

Die Ausgabe von Zustand 4 zeigt, dass sich die Eingabeänderungen in diesem Zustand nicht auswirken. Die rote LED der Ausgabe leuchtet, um anzuzeigen, dass Q 'HOCH ist, und die LED GRÜN zeigt an, dass Q NIEDRIG ist. Dieser Zustand ist stabil und bleibt dort, bis der nächste Takt und Eingang mit RESET als HIGH-Impuls angelegt wird.

Zustand 5: Die verbleibenden Zustände sind keine Änderungszustände, in denen die Ausgabe dem vorherigen Ausgangszustand ähnelt. Die Änderungen wirken sich nicht auf die Ausgabezustände aus. Sie können dies anhand der obigen Wahrheitstabelle überprüfen.

Die vollständige Funktionsweise und alle Zustände werden auch im folgenden Video gezeigt.