Negatieve rand-getriggerde flip-flops:elektronische basiskennis

Flip-flops of vergrendelingscircuits helpen in grote mate bij het ontwerpen van registers en tellers die gegevens opslaan in een getalvorm met meerdere bits. De registerinrichtingen hebben echter vaak veel flip-flopschakelingen nodig die opeenvolgend met elkaar zijn verbonden. De sequentiële circuits moeten dan activeringsprocessen doorlopen voor een effectieve werking.

Een flip-flop-schakeling

Bron:Wikipedia

Het triggeren van een flip-flop omvat het veranderen van het ingangssignaal met behulp van een triggerpuls of klokpuls. Op zijn beurt zal de flip-flop-uitgang ook veranderen.

Er zijn verschillende manieren om een ​​flip-flop te activeren, zoals op hoog niveau, op laag niveau en andere. We gaan in op negatieve edge-triggering en bespreken vervolgens de andere methoden.

1. Teenslippers met randactivering

Laten we, voordat we verder gaan, enkele cruciale termen doornemen;

Flip-flop: We gebruiken flip-flops in plaats van vergrendelingscircuits na het activeren van een multivibratorcircuit aan de overgangsrand van zijn blokgolf.

Kloksignaal: Het is het activeringssignaal.

Edge-getriggerd SR-circuit: Bij voorkeur aangeduid als SR-flip-flop.

Edge-getriggerd D-circuit: bij voorkeur D-slippers.

D-, J-K- en SR-ingangen zijn gezamenlijk synchrone ingangen. Bovendien verschijnen ze allemaal in positieve edge-triggered en negatieve-edge-triggered flip-flops. De synchroniciteit is omdat u data-ingangen kunt overbrengen naar de uitgang van de flip-flop aan de triggerflank van een klokpuls.

Een synchroniserende invoertellers

Bron:Wikipedia

Asynchrone ingangen (die clear (CLR) en direct set (SET) zijn) veranderen de toestand van de flip-flop zonder klokpulsen.

Positieve edge-triggered (oplopende edge)

SR-, J-K- en D-ingangen betekenen hier geen luchtbel bij de klokingang.

Vertraging flip-flop

Het heeft drie SR NAND-latches en houdt de output vast totdat de klokpuls klaar is met het veranderen van het digitale signaal van laag naar hoog. Verder omvat de ingangstrap twee grendels, terwijl de uitgangstrap slechts één grendel heeft. Ook heeft de ingangstrap de data-ingang aangesloten op een enkele NAND-latch.

Edge-getriggerde D-flip-flop

Bron:Wikipedia

S-R teenslipper

Hier verandert de uitgang ten opzichte van de ingang aan de +ve flank van de klokpuls. De S- en R-ingangen hebben geen invloed op de uitgang als u geen achterblijvend voordeel hebt op de klokpuls. Maar aan de positieve / voorflank van de klok is het flip-flop-circuit actief en volgt het R- en S-ingangsveranderingen.

Veranderingen in één klokcyclus omvatten;

• Hoge S en lage R =hoge output aan de leading edge/SET-flip-flop.
• Lage S en hoge R =lage output bij de leading edge/ RESET-flip-flop.
• Lage S en R =Geen verandering bij de positieve klokpuls
• Hoge S en R =onaanvaardbare toestand.

SR flip-flop circuit in positieve triggering

JK teenslipper

Een edge-triggered JK-flip-flop werkt op dezelfde manier als een SR-flip-flop. Als zowel de S- als de K-status echter hoog zijn, is er een uitvoerwissel. De creatie neemt een tegengestelde vorm aan aan de voorflank van de klokpuls.

Negatieve edge-triggering (dalende flank)

Negatief flank-triggerend circuit

De drie ingangen in negatieve flank-getriggerde flip-flop-circuits impliceren dat er een bel is aan de klokingang.

Edge-getriggerde SR-flip-flop

De waarheidstabel en werking van een negatief edge-triggered device zijn vergelijkbaar met positieve triggering. Het enige verschil is dat voor negatieve triggering de dalende flank van de triggerpuls de achterflank is.

U kunt de S- en R-ingangen op elk moment wijzigen als u een HOGE of LAGE klokingang hebt zonder de uitgang te verstoren. Een uitzondering op de regel is wanneer er een korte periode is rond de triggerende overgang van de klok.

Edge-getriggerd SR-circuit

Bron:Wikipedia

Edge-getriggerde JK-flip-flop

Een JK-flip-flop werkt op dezelfde manier als een SR-flip-flop. De JK-flip-flopschakeling heeft echter geen ongeldige toestand. Wanneer u vervolgens zowel K- als J-ingangen in een hoge toestand hebt, schakelen de uitgangen naar een tegenovergestelde toestand (omschakelen).

Edge-getriggerde D (vertraging/data) flip-flop

Een D-flip-flop heeft een eenvoudige bediening, en dat komt omdat hij slechts één ingang heeft naast zijn negatieve klokpuls. Het is vaak aan te raden wanneer u een enkele databit moet opslaan (d.w.z. 0 of 1).

Wanneer er een HOGE D-ingang is na het toepassen van een klokpuls, wordt de flip-flop automatisch SET en slaat vervolgens een 1 op. Omgekeerd, wanneer er een LOW D-ingang is na het toepassen van een klokpuls, houdt de flip-flopschakeling RESETs dan een 0 vast.

Edge-getriggerde D-flip-flopschakeling

Bron:Wikipedia

2. Waarom gebruiken we negatieve edge-triggering?

Negatieve edge-triggering heeft de voorkeur omdat het alleen bewerkingen ontlaadt, wat bijdraagt ​​aan meer energiebesparing. Daarentegen zal een positieve flanktriggering alleen de capaciteit opladen.

Bovendien kunt u glitches vermijden die optreden als gevolg van race-omstandigheden bij het gebruik van een flip-flop met negatieve rand. Het meest voorkomende voorbeeld van glitch-reductie is de digitale toepassing van flip-flops in Field-Programmable Gate Array (FPGA) -circuits. U kunt bovendien een master-slave-flip-flop gebruiken om racen tijdens de klokperiode te voorkomen.

3. Principe van klokpulsovergang

Een klokpulsflank gaat altijd van 0 naar 1, dan van 1 naar 0 als je een signaal hebt. Daarom zal een enkele oproep resulteren in twee overgangen.

0 tot 1 beweging is de positieve overgang, terwijl 1 tot 0 een negatieve verandering aangeeft. Een positieve logische operatie met een lage tot hoge groei is de voorflank van het kloksignaal. Aan de andere kant is een hoge tot lage groei de achterrand van de klok.

Soorten klokpulsovergang

Soms kun je multi-transitie-uitdagingen ervaren in de flip-flops die de digitale circuits destabiliseren. Het probleem oplossen houdt in dat de flip-flops alleen reageren op negatieve en positieve flankovergangen, niet op een volledige pulsduur.

4. Flip flop - Andere triggermethoden

Triggeren op hoog niveau

Pas over het algemeen de triggermethode op hoog niveau toe wanneer u wilt dat de flip-flop in zijn hoge staat reageert. U kunt de status in een rechte lijn identificeren aan de ingang van de klok.

Activering op hoog niveau

Negatieve rand geactiveerd: Triggeren op laag niveau

Daarentegen is triggering op laag niveau toepasbaar in flip-flops met een lage toestand. Naast het controleren van de klokingangskabel, kunt u ook een indicatorbel met een lage status bekijken.

Activering op laag niveau

Negatieve edge-triggering:positieve edge-triggering

Een positieve randtrigger zorgt ervoor dat de flipflow reageert op een overgang van laag naar hoog. U kunt een driehoek naast een klokingang gebruiken om de positieve triggering te identificeren.

Positieve randtriggering

Samenvatting

Samengevat minimaliseert edge-triggering de transiënte en ruiseffecten in elektronische circuits terwijl de input wordt getriggerd. Bovendien kunnen apparaten door de triggering een soepele trigger produceren die veel sneller is dan externe feedbacklussen. De apparaten accepteren dus snel invoer en sluiten vervolgens nauwkeurig de ingang af voordat de uitvoer- en invoerwaarden worden gewijzigd.

De bovenstaande tekst geeft details over de soorten geklokte teenslippers die u kunt tegenkomen. Ze werken allemaal anders om de output via de input te veranderen. En neem dus zeker contact met ons op. We staan ​​echter nog steeds open voor vragen over edge-triggering.