دليل المعرفة Trgger - إيجابيات وسلبيات ، كيف تعمل ، الأنواع

تتشابه T-flops-flops مع JK Flip-Flops.عن طريق توصيل مدخلات J و K ، يمكن للمرء استخلاص Flip-Flop.مثل D flip-flop ، يحتوي على مدخلات خارجي واحد فقط مع ساعة.

شباشب هي أبسط الأجهزة في Automata الرقمية ، والتي تعرض حالتين مستقرتين.إحدى الدول تحمل قيمة "1" والآخر "0."يتم تحديد حالة الجهاز والمعلومات الثنائية المخزنة داخله بواسطة إشارات الإخراج: مباشرة وعكس.إذا تم تعيين إمكانات على الإخراج المباشر المقابل للإخراج المنطقي ، يكون الجهاز في حالة محرك واحد (إمكانات الإخراج العكسي تتوافق مع الصفر المنطقي).إذا لم تكن هناك إمكانات على الإخراج المباشر ، فسيكون الجهاز في حالة الصفر.

يأتي t-flops في المقام الأول في نوعين:

غير متزامن t

متزامن t-trigger

كلا النوعين من t-flops يعمل بشكل مشابه.الفرق الوحيد هو في عملية الانتقال من ولاية إلى أخرى.ينفذ النوع غير المتزامن هذا الانتقال مباشرة ، بينما يعمل النوع المتزامن بناءً على هذه الإشارة.

عند تقييم سيناريو يكون فيه إدخال الساعة مرتفعًا دائمًا (1) ، من الضروري النظر في حالتين محتملين لإدخال التبديل (T) ، إما مرتفع (1) أو منخفض (0).دعونا نفرق عن نتائج كل ولاية وتفاعلات بوابة المنطق المعنية.

• حالة الإخراج: هنا ، كل من GATE1 و GATE2 والبوابات متصلة بـ T (تم ضبطها على 0).
• إخراج GATE1 و GATE2: نظرًا لأن GATE و GATE يخرج 0 عندما تكون أي من مدخلاته 0 ، فإن مخرجات GATE1 و GATE2 ستكون دائمًا 0 ، بغض النظر عن مدخلاتها الأخرى.
• GATE3/Q (N+1) المنطق: GATE3 يتأثر بإخراج GATE1.عندما يتم إخراج Gate1 0 ، تبسط معادلة منطق Gate3 على عدم (0 أو لا) ، مما يؤدي إلى Q.
• GATE4/Q (n+1) "المنطق: GATE4 يتبع نمطًا مشابهًا ، لا ينتج (0 أو Q) ، وبسيط إلى عدم Q أو Q '.

• بافتراض GATE1 = 0 و GATE2 = 0 ، واستخدام خاصية البوابات (أي إدخال من 0 ينتج عنه إخراج 0) ، تكون العملية واضحة:
• GATE3/Q (n+1) يحسب Q ، والحفاظ على الحالة الحالية.
• GATE4/Q (N+1) "النتائج في Q" ، تكملة الحالة الحالية.

• حالة الإخراج: عندما يتم ضبط T على 1 ، تعكس مدخلات Gate1 و Gate2 الآن مخرجات العمليات المنطقية الأخرى ، مما يؤثر على مخرجاتهما.
• إخراج Gate1 و Gate2: يتصل Gate1 مباشرة بالحالة الحالية Q ، و Gate2 إلى Q أو Q '.
• المنطق Gate4/Q (n+1) ': هنا ، تبسط المعادلة لأن مدخلات البوابة هي من الأضداد (Q وليس Q) ، مما يؤدي إلى 0.
• GATE3/Q (n+1) المنطق: من ناحية أخرى ، يتعامل GATE3 مع Q أو Q '، والإخراج لا (Q و 0) ، وبسيط إلى Q أو Q'.

• يؤدي الإعداد المنطقي إلى تفاعلات مثيرة للاهتمام:
• GATE1 = Q ، GATE2 = Q '، مما يؤثر على العمليات المنطقية اللاحقة.
• GATE4/Q (n+1) 'يحسب مباشرة كـ 0 ، لأن التشغيل والتشغيل بين Q وليس Q لا يمكن أن يكون صحيحًا.
• GATE3/Q (n+1) ثم يحسب كـ Q '، وهو التبديل من الحالة السابقة عندما كان t 0.

سوف نستخدم جدول الحقيقة هذا لتجميع جدول مميز لـ t flip-flop.في جدول الحقيقة ، يمكنك رؤية إدخال واحد فقط T و One Output Q (N+1).ومع ذلك ، في الجدول المميز ، سترى اثنين من المدخلات T و QN ، وإخراج واحد Q (n+1).

من الرسم البياني المنطقي أعلاه ، من الواضح أن QN و QN 'هما مخرجان تكميليان ، يعملان أيضًا كمدخلات لـ GATE3 و GATE4 ، وبالتالي فإننا نعتبر QN (على سبيل المثال ، الحالة الحالية لـ FLIP-FLOP) كمدخلات ، و Q (N+1) كإخراج الحالة التالية.

بعد الانتهاء من الجدول المميز ، سنقوم ببناء خريطة k متغيرة 2 لاستخلاص المعادلة المميزة.

من خريطة K ، تحصل على زوجين.حل كليهما ، نحصل على المعادلة المميزة التالية:

q (n + 1) = tqn ' + t'qn = t xor qn

في الدوائر الرقمية ، تقدم T-Flops العديد من الفوائد المهمة التي تبسط وظيفتها وتكاملها:

• بساطة إدخال واحدة: T-Flip-flops لديها إدخال واحد فقط ، مما يبسط تشغيلها.يمكن لهذا الإدخال الفردي تبديل بين الحالات العالية والمنخفضة ، مما يتيح له الاندماج بسلاسة في تصميمات الدوائر والتواصل بسهولة مع الدوائر الرقمية الأخرى.
• لا توجد حالات غير صالحة: تفتقر T-flops إلى حالات غير صالحة ، مما يساعد على منع السلوك غير المتوقع في الأنظمة الرقمية.هذه الموثوقية أمر بالغ الأهمية للحفاظ على أداء النظام المتسق.
• انخفاض استهلاك الطاقة: بالمقارنة مع الوجه الآخر ، تستهلك T-flip-flops طاقة أقل.إن كفاءة الطاقة هذه مفيدة لتمديد عمر البطارية للأجهزة المحمولة وتقليل تكاليف الطاقة للأنظمة الرقمية الكبيرة.
• عملية قابلة للضرب: مثل الأخرى ، تتميز T-flops-flops بعملية قابلة للآمال ، مما يعني أنه يمكن أن يمسك إما إلى غير مسمى (0 أو 1) حتى يتم تشغيله بواسطة إشارة إدخال.هذه الخاصية ضرورية للتطبيقات التي تتطلب تخزينًا مستقرًا وطويل الأجل للبيانات ذات الأجزاء الفردية.
• تنفيذ سهل: يمكن تنفيذ t-flops بسهولة باستخدام بوابات المنطق الأساسية.هذه البساطة تجعلهم خيارًا قابلاً للتطبيق اقتصاديًا للعديد من الأنظمة الرقمية ، مما يساعد على تقليل تكاليف النظام الإجمالية.

على الرغم من هذه المزايا ، فإن T-FLIP-FLOPs لديها أيضًا بعض القيود التي قد تؤثر على مدى ملاءمتها لتطبيقات معينة:

• الإخراج المقلوب: إن إخراج T-flops هو عكس مدخلاتها ، والتي يمكن أن تعقد تصميم دوائر منطق التوقيت وجعل التصميم أكثر تعقيدًا.يحتاج المصممون إلى النظر في هذا لضمان سلوك الدائرة الصحيح.
• وظائف محدودة: يمكن لـ T-Flip-flops تخزين جزء واحد فقط من المعلومات ولا يمكنه إجراء عمليات معقدة مثل الإضافة أو الضرب ، مما يحد من استخدامها في مهام الذاكرة الأساسية.
• حساسية مواطن الخلل: قد تكون T-flops حساسة للمواطن والضوضاء على إشارة الدخل ، مما قد يتسبب في تغييرات غير متوقعة في الحالة.يمكن أن تؤدي هذه الحساسية إلى سلوك لا يمكن التنبؤ به في الأنظمة الرقمية ، خاصة في البيئات ذات التداخل الإلكتروني العالي.
• تأخير الانتشار: مثل كل التقلبات ، تواجه T-flops تأخيرات للانتشار ، والتي قد تقدم مشكلات توقيت في الأنظمة التي لها قيود توقيت صارمة.يجب النظر في هذه التأخيرات أثناء تصميم النظام لتجنب أخطاء التوقيت وضمان تشغيل موثوق.

يتم استخدام t-flops t في تطبيقات العالم الحقيقي بما في ذلك:

• قسم التردد: غالبًا ما يتم استخدام T-flops لتردد في تواتر إشارة الساعة.من خلال تبديل حالة الوجه القبيح مع كل نبضة على مدار الساعة ، فإنها تقسم بشكل فعال تواتر إشارة الدخل بمقدار اثنين ، مما يجعلها مثالية للتوقيت الدقيق والساعات الرقمية ومزيج التردد.
• مضاعفة التردد: على العكس من ذلك ، يمكن أيضًا استخدام T-flops لمضاعفة تواتر إشارة الساعة ، والمعروفة باسم مضاعفة التردد.يتم تحقيق ذلك من خلال تكوين flip-flops في إعداد يولد تردد الإخراج ضعف إشارة الإدخال.
• تخزين البيانات: يمكن استخدام T-Flip-Flops كبنات بناء أساسية لتخزين أجزاء البيانات المفردة ، حيث يجب حفظ البيانات مؤقتًا لمزيد من المعالجة أو الإرسال.هذا يجعلها مفيدة للغاية في التطبيقات مثل سجلات التحول وأجهزة التخزين.
• العدادات: تطبيق آخر مهم لـ T-FLIP-Flops هو إنشاء عدادات ثنائية.يمكن أن تكون مترابطة مع بوابات المنطق الرقمي الأخرى لبناء عدادات يمكنها زيادة أو انخفاض العد بناءً على متطلبات التصميم.