Computerflip-Flop’ların Tarihçesi – Temel Bir Sayaç

Flip-Flop – Temel bir sayaç

Önceki makalelerde Binary sistemine ve temel bilgisayar mantığı öğelerine baktık, “Bu ikili bir dünya – bilgisayarlar nasıl sayılır” ve “Bilgisayarlar nasıl eklenir – mantıksal bir yaklaşım”.

Şimdi bir tezgaha bakmak için bu makalelerin iki bölümünü birleştirebiliriz. Bir bilgisayardaki diğer bir yaygın mantık öğesi, bir sayaç veya zamanlayıcıdır. Bu, montaj hattındaki bir sensörü veya muhtemelen bir geri sayım zamanlayıcısını geçen öğeleri saymak için kullanılabilir. Örneğin, son model bir çamaşır makineniz varsa, 10 dakikalık yıkama döngüsü vb. Sağlayan bir geri sayım sayacı kullanan basit bir bilgisayara sahip olacaktır.

Hemen hemen tamamı elektroniklerin temel bir öğesi olan Flip-Flop’u kullanan birkaç tür sayaç vardır. Ve İngilizlerin duşta ya da kumsalda giydikleri lastik ayakkabılar olduğunu düşündün. (Bu noktada Avustralyalılar “ben onlara tanga dediklerini sandım” derler).

Tamam konuya geri dönelim. Flip-flop elektronik kadar eskidir ve ikili sistemin klasik bir örneğidir. A veya B olmak üzere iki olası kararlı durumu vardır ve bir ‘push-on, push-off’ anahtarı gibi bir durumdan diğerine ‘değiştirilebilir’. Başlangıçta iki vakum tüpü (veya bir, örneğin bir çift triyot) ile yapılmıştır.

Normalde biri diğerinin tamamlayıcısı olan iki çıkışı vardır. Yani, bir çıkış (A) mantık 0 ise, diğeri (B) mantık 1’dir ve bunun tersi de geçerlidir. Giriş veya Geçiş (T), örneğin bir sensörden gelen bir darbe gelene kadar mantık 0’dadır. Bu darbe mantık durumunu 1’e, sonra tekrar 0’a götürür. Flip-Flop’un dönmesine neden olan geçiş efekti, aslında 0’dan 1’e DEĞİŞTİRME’dir.

Mantıksal terimlerle flip-flop, AND ve OR kapıları kullanılarak oluşturulur, mantık devrinde sadece FF etiketli bir ‘kara kutu’dur. Birkaç FF, yine başka bir kara kutu, bir sayaç, zamanlayıcı veya multivibratör olarak gruplandırılabilir.

Daha önce kullandığımız bir Hakikat Tablosu oluşturabiliriz. Hatırlarsanız, bir doğruluk tablosu size tüm olası Girişler için Çıktının ne olacağını söyler.

Flip Flop için GERÇEK TABLOSU – Geçiş (C) değiştir, – A ve B çıkışları.

BAŞLANGIÇ HALİ
T B A
0 1 0 ‘A’ çıkışı 0’dır

DARBE # 1
T B A
C 0 1 ‘A’ çıkışı 1’dir

DARBE # 2
T B A
C 1 0 ‘A’ çıkışı 0’dır

Şimdi bir sayaç yapmak için bazı parmak arası terlikleri birbirine bağlarız. Diyelim ki bira şişeleme makinesinde yemi değiştirmeden önce 5 şişeyi sayması gereken bir sensörümüz var, İkili’de 5’e veya 101’e kadar saymamız gerekiyor. 0,1 ve 2 ikili bitleri için 1,2 ve 4’ün ondalık bit değerine karşılık gelen 3 flip-flop’a ihtiyacımız olacak.

3 flip-flopun A çıkışını, 5’e geldiğimizde algılamak için kullanabileceğimiz bir şifre çözücü kara kutusuna alacağız ve ardından beslemeyi değiştireceğiz. Flip-flop 0’ın B çıkışı, bir AND geçidi aracılığıyla flip-flop 1’in geçiş girişine geçirilir, bu nedenle bu AND geçidindeki sensörden gelen bir sonraki darbe (3 flip-flopun tümüne gider) flip-flop’u değiştirir. flop, 0 veya 1 olan B çıkışının değerine bağlı olarak. Benzer şekilde, flip-flop 1’in B çıkışı, bir AND geçidi yoluyla flip-flop 3’ün geçişine gider.

3 Flip-Flop’umuz şimdi şuna benzer bir doğruluk tablosu ile geliyor: –

BAŞLANGIÇ HALİ
FF2 FF1 FF0
TBA TBA TBA
010 010 010 ‘A’, 000 – 0 verir

DARBE # 1
FF2 FF1 FF0
TBA TBA TBA
C10 C10 C01 ‘A’ 001 – 1 çıkışları

[(C) hange FF0’ı (her zaman) çevirir. FF1 ve FF2, önceki FF ‘B’ çıkışından VE darbe değişikliğinden 0 girişine ihtiyaç duyan AND geçidi tarafından engellenir.]

DARBE # 2
FF2 FF1 FF0
TBA TBA TBA
C10 C01 C10 ‘A’ çıkışları 010 – 2

[(C) hange FF0’ı (her zaman) çevirir. FF1, Darbe geldiğinde FF0’dan ‘B’ çıkışı 0 olduğu için döner. FF2 eskisi gibi engellendi.]

DARBE # 3
FF2 FF1 FF0
TBA TBA TBA
C10 C01 C01 ‘A’ çıkışları 011-3

[FF0 döndürür, FF1, FF2’de olduğu gibi tekrar engellenir.]

DARBE # 4
FF2 FF1 FF0
TBA TBA TBA
C01 C10 C10 ‘A’ çıktı 100 – 4

(FF0 döndürür, FF1 döndürür, FF2 döndürür.)

DARBE # 5
FF2 FF1 FF0
TBA TBA TBA
C01 C10 C01 ‘A’ çıkışları 101 – 5 tamamlandı!

[FF0 çevirmeleri, FF1 ve FF2 engellendi.]

Bu sayaç 111, 7 ondalık sayıya kadar sayabilir, ardından 0’a sıfırlar. Dikkat edilmesi gereken birkaç ilginç nokta şunlardır: –

1. FF0 her atımı döndürür. FF1 her 2 darbede bir döndürür. FF2 her 4 darbede bir döndürür vb. Bu gerçekler, kademeli olabilen bir bölücü oluşturmak için kullanılabilir. Örneğin, 4 puls çıkışı, toplam 16 olan 4 puls çıkışı veren ikinci bir sayaca gidebilir. Bu, 1010 (10 ondalık) sayısının kodunu çözerek ve bunu kullanarak bir sonrakini değiştirmek için bir onluk sayacı oluşturmak için genişletilebilir. Sayaç vb. Dijital saatiniz için 60 ve 12’ye ne dersiniz?

2. Sayaçtan ‘B’ çıktılarına bakın. Sırayla değerler şunlardır: – 111, 110, 101, 100, 011, 010 (7,6,5,4,3,2 ondalık). Modeli görüyor musun? Doğru – geri sayım sayacı! Bunu daha sonraki bir makalede kullanacağız.