T Ръководство за знания за задействане - плюсове и минуси, как работи, видове

T-Flip-Flops са подобни на JK Flip-Flops.Чрез свързване на входовете J и K, човек може да извлече T Flip-Flop.Подобно на D флип-флоп, той има само един външен вход заедно с часовник.

джапанки са най -простите устройства в цифровите автомати, показващи две стабилни състояния.Едната държава притежава стойност от „1“, а другата „0.“Състоянието на устройството и двоичната информация, съхранявана в него, се определят от изходните сигнали: директни и обратни.Ако потенциалът е зададен на директния изход, съответстващ на логическия изход, устройството е в едно задействане (потенциалът на обратния изход съответства на логическа нула).Ако няма потенциал за директния изход, устройството е в нулево състояние.

T-flip-flops се предлагат предимно в две разновидности:

Асинхронна Т-тригер

Синхронна Т-тригер

И двата вида T-Flip-Flops работят по подобен начин.Единствената разлика е в процеса на преминаване от едно състояние в друго.Асинхронният тип извършва този преход директно, докато синхронният тип работи въз основа на този сигнал.

Когато оценявате сценарий, при който входът на часовника винаги е висок (1), е необходимо да се разгледат двете потенциални състояния на входа на превключвателя (t), високо (1) или ниско (0).Нека подробно опишете резултатите за всяка държава и взаимодействието на логическите порта.

• Условие на изхода: Тук и Gate1, и Gate2 са и порти, свързани с T (зададени на 0).
• Изход на Gate1 и Gate2: Тъй като AN и GATE избира 0, когато някой от неговите входове е 0, изходите на Gate1 и Gate2 винаги ще бъдат 0, независимо от другите им входове.
• GATE3/Q (N+1) Логика: Gate3 се влияе от изхода на Gate1.Когато Gate1 извежда 0, логическото уравнение на Gate3 опростява до (0 или не Q), което води до Q.
• GATE4/Q (N+1) 'Логика: Gate4 следва подобен модел, произвеждащ не (0 или q), опростявайки до q или q'.

• Ако приемем Gate1 = 0 и Gate2 = 0 и използвайки характеристиката на и порти (всеки вход от 0 води до изход 0), операцията е ясна:
• Gate3/Q (N+1) изчислява като Q, поддържайки текущото състояние.
• GATE4/Q (N+1) „води до Q“, допълнението на текущото състояние.

• Условие на изхода: Когато t е зададено на 1, входовете на Gate1 и Gate2 отразяват изходите на други логически операции, влияещи върху техните резултати.
• Gate1 и Gate2 Изход: Gate1 се свързва директно към текущото състояние Q и Gate2 до Q или Q '.
• GATE4/Q (N+1) 'Логика: Тук уравнението опростява, защото входовете на и портата са противоположности (q, а не q), което води до 0.
• GATE3/Q (N+1) Логика: От друга страна, Gate3 се занимава с не Q или Q ', като не извежда не (q и 0), опростявайки да не Q или Q'.

• Настройката на логиката води до интересни взаимодействия:
• Gate1 = Q, Gate2 = Q ', засягащи последващи логически процеси.
• GATE4/Q (N+1) 'директно изчислява като 0, тъй като операцията и операцията между Q и не Q не може да бъде вярна.
• Gate3/Q (N+1) след това изчислява като Q ', което е превключването от предишното състояние, когато t е 0.

Ще използваме тази таблица за истината, за да съставим характерна таблица за t flip-flop.В таблицата за истината можете да видите само един вход t и един изход q (n+1).Въпреки това, в характерната таблица ще видите два входа t и qn и един изход q (n+1).

От логическата диаграма по-горе е ясно, че QN и QN 'са два допълнителни изхода, също действащи като входове за Gate3 и Gate4, следователно разглеждаме Qn (т.е. текущото състояние на флип-флопа) като вход и Q (n+1) като изход за следващото състояние.

След като завършим характеристиката на таблицата, ще изградим 2-променлива K-map, за да извлечем характерното уравнение.

От K-MAP получавате две двойки.Решаване на двете, получаваме следното характерно уравнение:

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

В цифровите схеми T-Flip-Flops предлагат няколко значителни предимства, които опростяват тяхната функция и интеграция:

• Единична простота на входа: T-Flip-Flops имат само един вход, опростявайки работата си.Този единичен вход може да превключва между високи и ниски състояния, което му позволява безпроблемно да се интегрира в дизайни на вериги и лесно да се свърже с други цифрови схеми.
• Няма невалидни състояния: F-Flip-Flops липсват невалидни състояния, които спомагат за предотвратяване на непредсказуемо поведение в цифровите системи.Тази надеждност е от решаващо значение за поддържане на последователната ефективност на системата.
• Намалена консумация на енергия: В сравнение с други джапанки, T-Flip-Flops консумират по-малко мощност.Тази енергийна ефективност е полезна за удължаване на живота на батерията на преносимите устройства и намаляване на енергийните разходи на големите цифрови системи.
• Бистална операция: Подобно на други джапанки, T-Flip-Flops се отличават с бистабилна работа, което означава, че те могат да държат неопределено или състояние (0 или 1), докато се задействат от входен сигнал.Тази характеристика е от съществено значение за приложения, които изискват стабилно, дългосрочно съхранение на еднобитни данни.
• Лесно изпълнение: T-Flip-Flops могат лесно да бъдат реализирани с помощта на основни логически порти.Тази простота ги прави икономически жизнеспособен избор за много цифрови системи, помагайки за намаляване на общите системни разходи.

Въпреки тези предимства, T-Flip-Flops също имат някои ограничения, които могат да повлияят на тяхната пригодност за определени приложения:

• Обърнат изход: Изходът на T-Flip-Flops е обратният на неговия вход, което може да усложни дизайна на логическите схеми за време и да направи дизайна по-сложен.Дизайнерите трябва да обмислят това, за да гарантират правилното поведение на веригата.
• Ограничена функционалност: T-Flip-Flops могат да съхраняват само един бит информация и не могат да извършват сложни операции като добавяне или умножение, ограничавайки използването им в основни задачи за памет.
• Чувствителност към проблеми: T-flip-Flops могат да бъдат чувствителни към проблеми и шум върху входния сигнал, потенциално причинявайки неочаквани промени в състоянието.Тази чувствителност може да доведе до непредсказуемо поведение в цифровите системи, особено в среда с висока електронна намеса.
• Забавяне на разпространението: Подобно на всички джапанки, T-Flip-Flops среща забавяне на разпространението, което може да въведе проблеми с времето в системи със строги ограничения на времето.Тези закъснения трябва да се вземат предвид по време на дизайна на системата, за да се избегнат грешки в времето и да се осигури надеждна работа.

T-flip-Flops се използват в различни приложения в реалния свят, включително:

• Отдел за честота: T-Flip-Flops често се използват за намаляване на честотата на часовник сигнал.Като превключват състоянието на джапанката с всеки пулс на часовника, те ефективно разделят честотата на входния сигнал по две, което ги прави идеални за прецизно време и цифрови часовници и честотни синтезатори.
• Честотно удвояване: Обратно, T-flip-Flops също могат да се използват за удвояване на честотата на часовник, известен като удвояване на честотата.Това се постига чрез конфигуриране на джапанките в настройка, която генерира изходна честота два пъти тази на входния сигнал.
• Съхранение на данни: T-Flip-Flops могат да се използват като основни градивни елементи за съхранение на бита на единични данни, където данните трябва да бъдат временно запазени за по-нататъшна обработка или предаване.Това ги прави много полезни в приложения като регистри на Shift и устройства за съхранение.
• Броячи: Друго значително приложение на T-Flip-Flops е създаването на двоични броячи.Те могат да бъдат взаимосвързани с други цифрови логически порти за конструиране на броячи, които могат да увеличат или намаляват броя на базата на дизайнерските изисквания.