คู่มือความรู้ทริกเกอร์ - ข้อดีและข้อเสียวิธีการทำงานประเภท

T-flip-flops คล้ายกับ JK flip-flopโดยการเชื่อมต่ออินพุต J และ K หนึ่งสามารถหา T flip-flop ได้เช่นเดียวกับ D Flip-Flop มันมีอินพุตภายนอกเพียงหนึ่งอินพุตพร้อมกับนาฬิกา

แคตตาล็อก

1. T-Flip-Flops ทำงานอย่างไร

2. ประเภทของ t-flip-flops

3. ตารางความจริง flip-flop

4. ข้อดีของการใช้ t-flip-flops

5. ข้อ จำกัด ของ t-flip-flops

6. แอปพลิเคชัน

T-flip-flops ทำงานอย่างไร

รองเท้าแตะ เป็นอุปกรณ์ที่ง่ายที่สุดในออโตมาต้าดิจิตอลโดยมีสองสถานะที่เสถียรรัฐหนึ่งมีค่า“ 1” และอีกรัฐหนึ่ง“ 0”สถานะของอุปกรณ์และข้อมูลไบนารีที่เก็บไว้ภายในจะถูกกำหนดโดยสัญญาณเอาต์พุต: โดยตรงและผกผันหากมีการตั้งค่าศักยภาพในเอาต์พุตโดยตรงที่สอดคล้องกับเอาต์พุตแบบลอจิคัลอุปกรณ์จะอยู่ในสถานะทริกเกอร์เดียวหากไม่มีศักยภาพในการส่งออกโดยตรงอุปกรณ์จะอยู่ในสถานะศูนย์

ประเภทของ t-flip-flops

T-flip-flops ส่วนใหญ่มีสองสายพันธุ์:

T-Trigger แบบอะซิงโครนัส

T-Trigger แบบซิงโครนัส

T-flip-flop ทั้งสองประเภททำงานในทำนองเดียวกันความแตกต่างเพียงอย่างเดียวคือในกระบวนการของการเปลี่ยนจากรัฐหนึ่งไปอีกสถานะหนึ่งประเภทอะซิงโครนัสดำเนินการเปลี่ยนแปลงนี้โดยตรงในขณะที่ประเภทซิงโครนัสทำงานตามสัญญาณนี้

เมื่อประเมินสถานการณ์ที่อินพุตนาฬิกาสูงเสมอ (1) จำเป็นต้องพิจารณาสถานะที่เป็นไปได้ทั้งสองของอินพุตสลับ (T) ไม่ว่าจะสูง (1) หรือต่ำ (0)มาอธิบายรายละเอียดผลลัพธ์สำหรับแต่ละรัฐและการโต้ตอบกับลอจิกเกตที่เกี่ยวข้อง

กรณีที่ 1: t = 0

เงื่อนไขเอาท์พุท: ที่นี่ทั้ง GATE1 และ GATE2 เป็นและประตูที่เชื่อมต่อกับ T (ตั้งค่าเป็น 0)
เอาท์พุท Gate1 และ Gate2: เนื่องจากเอาต์พุต GATE 0 เมื่ออินพุตใด ๆ ของมันคือ 0 เอาต์พุตของ GATE1 และ GATE2 จะเป็น 0 เสมอโดยไม่คำนึงถึงอินพุตอื่น ๆ ของพวกเขา
GATE3/Q (N+1) ลอจิก: GATE3 ได้รับอิทธิพลจากเอาต์พุตของ GATE1เมื่อ GATE1 เอาต์พุต 0 สมการตรรกะของ GATE3 จะลดความยุ่งยากเป็นไม่ (0 หรือไม่ q) ส่งผลให้ Q.
GATE4/Q (N+1) 'Logic: GATE4 เป็นไปตามรูปแบบที่คล้ายกันผลิตไม่ได้ (0 หรือ Q) ทำให้ง่ายขึ้นถึงไม่ใช่ Q หรือ Q'

กรณีที่ 1 สรุป:

สมมติว่า GATE1 = 0 และ GATE2 = 0 และใช้คุณสมบัติของและประตู (อินพุตใด ๆ ของ 0 ผลลัพธ์ในเอาต์พุต 0) การดำเนินการตรงไปตรงมา:
GATE3/Q (N+1) คำนวณเป็น Q รักษาสถานะปัจจุบัน
gate4/q (n+1) 'ผลลัพธ์ใน Q' ซึ่งเป็นส่วนประกอบของสถานะปัจจุบัน

กรณีที่ 2: t = 1

เงื่อนไขเอาต์พุต: เมื่อ T ถูกตั้งค่าเป็น 1 อินพุตของ GATE1 และ GATE2 ตอนนี้สะท้อนเอาต์พุตของการดำเนินการตรรกะอื่น ๆ ซึ่งมีอิทธิพลต่อเอาต์พุตของพวกเขา
เอาท์พุท GATE1 และ GATE2: GATE1 เชื่อมต่อโดยตรงกับสถานะปัจจุบัน Q และ GATE2 ถึงไม่ใช่ Q หรือ Q '
Gate4/q (n+1) 'ตรรกะ: ที่นี่สมการลดความซับซ้อนเนื่องจากอินพุตของและประตูเป็นสิ่งที่ตรงกันข้าม (q และไม่ใช่ q) ส่งผลให้ 0
GATE3/Q (N+1) ตรรกะ: ในทางกลับกัน GATE3 เกี่ยวข้องกับไม่ใช่ Q หรือ Q ', เอาท์พุทไม่ใช่ (Q และ 0), ทำให้ง่ายขึ้นถึงไม่ใช่ Q หรือ Q'

กรณีที่ 2 สรุป:

การตั้งค่าลอจิกนำไปสู่การโต้ตอบที่น่าสนใจ:
GATE1 = Q, GATE2 = Q 'ซึ่งมีผลต่อกระบวนการตรรกะที่ตามมา
GATE4/Q (N+1) 'คำนวณโดยตรงเป็น 0 เนื่องจากการดำเนินการและการดำเนินการระหว่าง Q และไม่ใช่ Q ไม่สามารถเป็นจริงได้
GATE3/Q (N+1) จากนั้นคำนวณเป็น Q 'ซึ่งเป็นสลับจากสถานะก่อนหน้าเมื่อ t คือ 0

ตารางความจริง flip-flop

ลูกนก	T	Q (N+1)	สถานะ
	0	ถาม	ไม่มีการเปลี่ยนแปลง
	1	Q ’’	สลับ

เราจะใช้ตารางความจริงนี้เพื่อรวบรวมตารางลักษณะเฉพาะสำหรับ t flip-flopในตารางความจริงคุณสามารถเห็นอินพุตหนึ่งอินพุตและหนึ่งเอาต์พุต q (n+1)อย่างไรก็ตามในตารางลักษณะคุณจะเห็นอินพุตสองอินพุต T และ QN และเอาต์พุตหนึ่งรายการ Q (N+1)

จากแผนภาพลอจิกด้านบนเป็นที่ชัดเจนว่า qn และ qn 'เป็นเอาท์พุทเสริมสองรายการซึ่งทำหน้าที่เป็นอินพุตสำหรับ gate3 และ gate4 ดังนั้นเราจึงพิจารณา qn (เช่นสถานะปัจจุบันของ flip-flop) เป็นอินพุตและ q (n+1) เป็นเอาต์พุตสำหรับสถานะถัดไป

หลังจากเสร็จสิ้นตารางลักษณะเราจะสร้าง K-MAP 2 ตัวแปรเพื่อให้ได้สมการลักษณะเฉพาะ

T	QN	Q (n+1)
0	0	0
0	1	1
1	0	1
1	1	0

จาก K-MAP คุณจะได้สองคู่การแก้ปัญหาทั้งสองเราได้รับสมการลักษณะดังต่อไปนี้:

Q (n + 1) = tqn ’ + t'qn = t xor qn

ข้อดีของการใช้ t-flip-flops

ในวงจรดิจิตอล T-FLIP-FLOP นำเสนอประโยชน์ที่สำคัญหลายประการที่ทำให้ฟังก์ชั่นและการรวมของพวกเขาง่ายขึ้น:

ความเรียบง่ายอินพุตเดี่ยว: T-flip-flop มีอินพุตเพียงหนึ่งอินพุตทำให้การทำงานของพวกเขาง่ายขึ้นอินพุตเดี่ยวนี้สามารถสลับระหว่างสถานะสูงและต่ำทำให้สามารถรวมเข้ากับการออกแบบวงจรได้อย่างราบรื่นและเชื่อมต่อกับวงจรดิจิตอลอื่น ๆ ได้อย่างง่ายดาย
ไม่มีรัฐที่ไม่ถูกต้อง: T-flip-flops ขาดสถานะที่ไม่ถูกต้องช่วยป้องกันพฤติกรรมที่คาดเดาไม่ได้ในระบบดิจิตอลความน่าเชื่อถือนี้เป็นสิ่งสำคัญสำหรับการรักษาประสิทธิภาพของระบบที่สอดคล้องกัน
ลดการใช้พลังงาน: เมื่อเปรียบเทียบกับรองเท้าแตะอื่น ๆ T-Flip-Flops ใช้พลังงานน้อยลงประสิทธิภาพการใช้พลังงานนี้มีประโยชน์สำหรับการขยายอายุการใช้งานแบตเตอรี่ของอุปกรณ์พกพาและลดต้นทุนพลังงานของระบบดิจิตอลขนาดใหญ่
การดำเนินการ bistable: เช่นเดียวกับรองเท้าแตะอื่น ๆ T-Flip-Flops มีการทำงานแบบ bistable ซึ่งหมายความว่าพวกเขาสามารถถือสถานะได้อย่างไม่มีกำหนด (0 หรือ 1) จนกว่าจะถูกเรียกโดยสัญญาณอินพุตคุณลักษณะนี้เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับแอปพลิเคชันที่ต้องการการจัดเก็บข้อมูลระยะยาวที่มั่นคงและมีความเสถียรของข้อมูลบิตเดี่ยว
การใช้งานง่าย: T-flip-flop สามารถใช้งานได้อย่างง่ายดายโดยใช้ประตูตรรกะพื้นฐานความเรียบง่ายนี้ทำให้พวกเขาเป็นตัวเลือกที่มีศักยภาพทางเศรษฐกิจสำหรับระบบดิจิตอลหลายระบบช่วยลดต้นทุนระบบโดยรวม

ข้อ จำกัด ของ t-flip-flops

แม้จะมีข้อได้เปรียบเหล่านี้ T-Flip-Flops ก็มีข้อ จำกัด บางประการที่อาจส่งผลกระทบต่อความเหมาะสมสำหรับแอปพลิเคชันบางอย่าง:

เอาต์พุตกลับด้าน: เอาท์พุทของ T-Flip-Flops เป็นสิ่งที่ตรงกันข้ามกับอินพุตซึ่งสามารถทำให้การออกแบบวงจรตรรกะเวลาและทำให้การออกแบบมีความซับซ้อนมากขึ้นนักออกแบบต้องพิจารณาสิ่งนี้เพื่อให้แน่ใจว่าพฤติกรรมวงจรที่ถูกต้อง
ฟังก์ชั่น จำกัด : T-flip-flops สามารถเก็บข้อมูลเพียงหนึ่งบิตเท่านั้นและไม่สามารถดำเนินการที่ซับซ้อนเช่นการเพิ่มหรือการคูณโดย จำกัด การใช้งานในงานหน่วยความจำพื้นฐาน
ความไวต่อความผิดพลาด: T-flip-flops อาจไวต่อความผิดพลาดและเสียงรบกวนบนสัญญาณอินพุตซึ่งอาจทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงสถานะที่ไม่คาดคิดความไวนี้สามารถนำไปสู่พฤติกรรมที่คาดเดาไม่ได้ในระบบดิจิตอลโดยเฉพาะในสภาพแวดล้อมที่มีสัญญาณรบกวนทางอิเล็กทรอนิกส์สูง
ความล่าช้าในการเผยแพร่: เช่นเดียวกับรองเท้าแตะทั้งหมด T-flip-flops พบกับความล่าช้าในการแพร่กระจายซึ่งอาจแนะนำปัญหาเวลาในระบบที่มีข้อ จำกัด ด้านเวลาที่เข้มงวดความล่าช้าเหล่านี้จะต้องได้รับการพิจารณาในระหว่างการออกแบบระบบเพื่อหลีกเลี่ยงข้อผิดพลาดในการกำหนดเวลาและตรวจสอบให้แน่ใจว่าการทำงานที่เชื่อถือได้

แอปพลิเคชัน

T-flip-flops ใช้ในแอปพลิเคชั่นในโลกแห่งความเป็นจริงต่างๆรวมถึง:

การแบ่งความถี่: T-flip-flops มักจะใช้เพื่อลดความถี่ของสัญญาณนาฬิกาครึ่งหนึ่งด้วยการสลับสถานะของการพลิก-ฟล็อปด้วยชีพจรแต่ละนาฬิกาพวกเขาจะแบ่งความถี่ของสัญญาณอินพุตได้อย่างมีประสิทธิภาพทำให้เหมาะสำหรับเวลาที่แม่นยำและนาฬิกาดิจิตอลและซินธิไซเซอร์ความถี่
ความถี่สองเท่า: ในทางกลับกัน T-flip-flops ยังสามารถใช้เพื่อเพิ่มความถี่ของสัญญาณนาฬิกาเป็นสองเท่าหรือที่เรียกว่าความถี่เป็นสองเท่าสิ่งนี้สามารถทำได้โดยการกำหนดค่า flip-flop ในการตั้งค่าที่สร้างความถี่เอาต์พุตสองเท่าของสัญญาณอินพุต
การจัดเก็บข้อมูล: T-flip-flops สามารถใช้เป็นหน่วยการสร้างพื้นฐานสำหรับการจัดเก็บบิตข้อมูลเดียวซึ่งข้อมูลจะต้องถูกบันทึกชั่วคราวสำหรับการประมวลผลหรือการส่งต่อเพิ่มเติมสิ่งนี้ทำให้พวกเขามีประโยชน์มากในแอปพลิเคชันเช่นการลงทะเบียน Shift และอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูล
เคาน์เตอร์: แอปพลิเคชั่นที่สำคัญอีกประการหนึ่งของ T-Flip-Flops คือการสร้างเคาน์เตอร์ไบนารีพวกเขาสามารถเชื่อมต่อกับประตูตรรกะดิจิตอลอื่น ๆ เพื่อสร้างเคาน์เตอร์ที่สามารถเพิ่มหรือลดการนับตามข้อกำหนดการออกแบบ

เกี่ยวกับเรา

ALLELCO LIMITED

Allelco เป็นจุดเริ่มต้นที่โด่งดังในระดับสากล ผู้จัดจำหน่ายบริการจัดหาของส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ไฮบริดมุ่งมั่นที่จะให้บริการการจัดหาและซัพพลายเชนส่วนประกอบที่ครอบคลุมสำหรับอุตสาหกรรมการผลิตและการจัดจำหน่ายอิเล็กทรอนิกส์ทั่วโลกรวมถึงโรงงาน OEM 500 อันดับสูงสุดทั่วโลกและโบรกเกอร์อิสระ
อ่านเพิ่มเติม