电子学中的数字术语代表两种状态形式的数据生成,处理或存储。这两种状态可以表示为HIGH或LOW,正或非正,设置或复位,最终为二进制。高电平为1,低电平为0,因此数字技术表示为0和1的序列。一个示例是011010,其中每个术语代表一个单独的状态。因此,在硬件中的该锁存过程是使用某些组件(例如锁存器或触发器,多路复用器,解复用器,编码器,解码器等)统称为 顺序逻辑电路完成的。
因此,我们将讨论 也称为闩锁的触发器。闩锁也可以理解为双稳态多谐振荡器,是两个稳定状态。通常,这些锁存电路可以为高电平有效或低电平有效,并且可以分别由HIGH或LOW信号触发。
触发器的常见类型是
- RS触发器(RESET-SET)
- D触发器(数据)
- JK人字拖(Jack-Kilby)
- T触发器(切换)
在上述类型中,只有JK和D触发器以集成IC形式提供,并且也广泛用于大多数应用中。在本文的此处,我们将讨论 JK触发器。
JK触发器:
JK触发器的名称由得克萨斯仪器公司的发明人Jack Kilby命名。由于其多功能性,它们可作为IC封装提供。 JK触发器的主要应用是移位寄存器,存储寄存器,计数器和控制电路。尽管D型触发器的接线简单,但JK触发器具有切换特性。这是一个附加的优势。因此,它们主要用于计数器和PWM生成等。在这里,我们使用 NAND门 来演示JK触发器
只要时钟信号为LOW,输入就永远不会影响输出状态。时钟必须为高电平才能使输入有效。因此,JK触发器是一个受控的双稳态锁存器,其中时钟信号是控制信号。因此,输出具有基于输入的两个稳定状态,下面将对此进行讨论。
JK触发器真相表:
时钟 |
输入 |
输出值 |
|||
重启 |
Ĵ |
ķ |
问 |
Q' |
|
X |
低 |
X |
X |
0 |
1个 |
高 |
高 |
0 |
0 |
没变化 |
|
高 |
高 |
0 |
1个 |
0 |
1个 |
高 |
高 |
1个 |
0 |
1个 |
0 |
高 |
高 |
1个 |
1个 |
切换 |
|
低 |
高 |
X |
X |
没变化 |
|
高 |
高 |
X |
X |
没变化 |
|
高 |
高 |
X |
X |
没变化 |
J(Jack)和K(Kilby)是JK触发器的输入状态。Q和Q'代表触发器的输出状态。根据该表,基于输入,输出更改其状态。但是,要考虑的重要事情是所有这些都只能在存在时钟信号的情况下发生。这类似于SR触发器的互补输入,其优点是具有切换功能。
使用逻辑门的JK触发器表示:
因此,比较三个输入和两个输入的“与非”门真值表,并应用JK触发器真值表中给出的输入,就可以分析输出。将前面的状态(Q')设为0,将上述程序集分析为两阶段结构
当J = 1时,K = 0且CLOCK = HIGH
输出:Q = 1,Q'=0。工作正确。
重启:
RESET引脚必须为高电平有效。当RESET引脚为低电平时,所有引脚将变为无效。因此,此引脚始终拉高,只有在需要时才可以拉低。
IC封装:
问 |
真实输出 |
Q' |
赞美输出 |
时钟 |
时钟输入 |
Ĵ |
数据输入1 |
ķ |
数据输入2 |
重启 |
直接复位(低激活) |
地线 |
地面 |
V CC |
电源电压 |
使用的IC是MC74HC73A(带复位的双JK型触发器)。它是一个14引脚封装,内部包含2个单独的JK触发器。上面是引脚图和相应的引脚说明。
所需组件:
- IC MC74HC73A(双JK触发器)– 1号
- LM7805 – 1号
- 触觉开关– 4号
- 9V电池– 1号
- LED(绿色– 1;红色– 1)
- 电阻器(1kὨ-4;220kὨ-2)
- 面包板
- 连接线
JK触发器电路图和说明:
IC电源V DD的范围为0至+ 7V,数据可在数据表中找到。下面的快照显示了它。另外,我们在输出端使用了LED,电源已限制在5V以控制电源电压和DC输出电压。
我们使用了LM7805稳压器来限制LED电压。
JK触发器的实际演示和工作:
按钮J(Data1),K(Data2),R(Reset),CLK(Clock)是JK触发器的输入。两个LED Q和Q'代表触发器的输出状态。9V电池用作稳压器LM7805的输入。因此,稳定的5V输出用作Vcc和IC的引脚电源。因此,对于D处的不同输入,可以通过LED Q和Q'看到相应的输出。
所述销J,K,CLK通常拉下和销R的拉起。因此,除正常工作状态的R以外,所有引脚的默认输入状态均为LOW。因此,根据真值表的初始状态如上所述。Q = 1,Q'= 0。所使用的LED使用220Ω电阻限制电流。
注意:由于CLOCK由高到低沿触发,因此应按住两个输入按钮,直到释放CLOCK按钮。
下面,我们 使用带有IC MC74HC73A的面包板电路描述了JK触发器的各种状态。下面还提供了一个演示视频:
状态1:
时钟–高电平;J – 0;K – 1;R – 1;Q – 0;Q'– 1
对于状态1输入,红色LED发光,表示Q'为高,绿色LED发光,表示Q为低。可以使用真值表来验证工作。
注意: R已被拉起,因此无需按按钮即可使其变为1。
状态2:时钟–高电平;J – 1;K – 0;R – 1;Q – 1;Q'– 0
对于状态2输入,绿色LED发光,表示Q为高,红色LED发光,表示Q'为LOW。可以用真值表验证相同。
状态3:时钟–高电平;J – 1;K – 1;R – 1;Q / Q'–在两个状态之间切换
对于状态3输入,对于每个时钟脉冲(从高到低的沿),红色和绿色的LED交替发光,指示切换动作。输出从先前的状态切换到另一状态,此过程针对每个时钟脉冲继续进行。
对于J = K = 1的第一个时钟脉冲
对于J = K = 1的第二个时钟脉冲
状态4:时钟–低电平;J – 0;K – 0;R – 0;Q – 0;Q'– 1
注意: R已经上拉,因此我们需要按按钮使其变为0。
状态4的输出显示输入更改在此状态下不受影响。输出红色LED发光,表示Q'为高,绿色LED显示Q为低。该状态是稳定的,并保持在那里,直到下一个时钟和输入通过RESET作为高电平脉冲被施加。
状态5:其余状态为无更改状态,在此期间输出将类似于先前的输出状态。所做的更改不会影响输出状态,您可以使用上面的真值表进行验证。
完整的工作状态和所有状态也在下面的视频中演示。