11.09.2024 430

74LS76 Dual JK Flip-Flop

74LS76 Dual JK Flip-Flop on pieni, mutta laajalti käytetty elektroninen komponentti digitaalisissa piireissä.Sitä käytetään usein järjestelmissä, joiden on hallittava päälle/pois päältä ja ajoitus.Tämä siru sisältää kaksi JK-flip-floppia, jotka ovat piirejä, jotka pystyvät pitämään ja hallitsemaan yhtä bittiä (A 0 tai 1).Tässä oppaassa tarkastellaan yksityiskohtaisesti kuinka 74LS76 toimii, sen PIN -asettelun ja miten sitä käytetään erityyppisissä elektroniikassa, kuten laskurit ja muistiyksiköt.Loppuun mennessä sinulla on selkeä käsitys siitä, kuinka tämä siru sopii erilaisiin digitaalisiin projekteihin ja kuinka se auttaa hallitsemaan datan kulkua.

Luettelo

Kuva 1: 74LS76 Dual JK Flip-Flop-siru

Mikä on 74LS76?

74LS76 on pieni elektroninen siru, joka sisältää kaksi JK-flip-floppia.Flip-flop on eräänlainen digitaalinen piiri, joka voi vaihtaa kahden tilan välillä, mikä tarkoittaa, että se voi tallentaa yhden bitin datan (joko 0 tai 1).Flip-flops on hyödyllinen monissa digitaalisissa järjestelmissä, koska ne auttavat hallitsemaan ja muistamaan tietoja.74LS76: ta käytetään usein järjestelmissä, joissa on tärkeää hallita binaarisia (päälle/pois) tiloja, etenkin kun ajoitusta ohjataan kellosignaalilla.

Tulot ja lähdöt

Kummassakin 74LS76: n JK-flip-flopsissa on useita tuloja (signaalit, jotka annat sille), jotka hallitsevat miten se toimii: J, K, Clock Pulse (CP), Direct Set (S) ja Direct Clear (R).Nämä tulot antavat sirun käsitellä monia erilaisia ​​tehtäviä digitaalisissa järjestelmissä.

J- ja K -sisääntulot -Nämä tulot päättävät, mitä flip-flop tekee, kun se saa kellosignaalin.J-syöttö tekee flip-flop "asettamasta", mikä tarkoittaa, että se käynnistyy (tai siirry kohtaan 1).K -syöttö tekee siitä "nollauksen", mikä tarkoittaa, että se sammuu (tai siirtyy arvoon 0).Jos sekä J että K ovat päällä (1), flip-flop siirtyy vastakkaiseen tilaan-jos se on päällä, se sammuu, ja jos se on pois päältä, se käynnistyy.

Kellotulo (CP) - Kellotulon säätelee, kun flip-flop tarkastelee J- ja K-tuloja ja päättää, muuttaako sen tilaa.74LS76: ssa flip-flop voi muuttaa tilansa, kun kellosignaali joko nousee (matalasta korkeaan) tai laskee (korkeasta matalaan) riippuen siitä, miten se on asetettu.Tämä tekee sirusta hyväksi työskennellä ajoituksen kanssa digitaalisissa järjestelmissä.

Suora sarja (t) ja suora selkeä (r) - Nämä tulot antavat flip-flopille asettaa lähdön suoraan odottamatta kelloa.Esiasetettu (S) -tulo saa flip-flopin kytkemään heti päälle (1), kun taas selkeä (R) tulo saa sen sammuttamaan (0).Nämä säätimet ovat hyödyllisiä järjestelmän nopeasti palauttamisessa tai käynnistämisessä tarvitsematta kellosignaalia muutoksen käynnistämiseksi.

Pin -kokoonpano 74LS76

Kuva 2: PIN -konfiguraatio 74LS76

74LS76 on suosittu integroitu piiri, joka sisältää kaksi JK-flip-floppia, joista jokaisessa on erityiset nastat sen toiminnan hallitsemiseksi.Alla on yksinkertainen selitys siitä, mitä kukin tämän sirun 16 nastat tekevät.

• Tappi 1 (1 CLK): Tämä tappi on ensimmäisen flip-flopin kellotulo.Kun tähän PIN-koodiin kytketty signaali muuttuu korkeasta matalaan, se laukaisee muutoksen Flip-Flopin tilassa.

• Tappi 2 (1 pre '): Tämä on esiasetettu tappi ensimmäiselle flip-flopille.Jos tämä PIN-koodi aktivoidaan (asetettu matala), se pakottaa Flip-Flopin lähdön korkeaksi.

• Tappi 3 (1 CLR '): Tämä on selkeä nasta ensimmäiselle flip-flopille.Kun tämä nasta on aktivoitu (asetettu matala), se nollaa flip-flopin lähdön, mikä tekee siitä alhaisen.

• Tappi 4 (1J): Tämä on J-tulo ensimmäiselle flip-flopille.Se toimii K-tulon kanssa (nasta 16) määrittääksesi kuinka flip-flop käyttäytyy kellosyklin aikana.

• Tappi 5 (VCC): Täällä virtalähde on kytketty.Tyypillisesti siru vaatii 5 voltin tarjonnan toimimaan kunnolla.

• Tappi 6 (2 CLK): Tämä tappi on toisen flip-flopin kellotulo, joka toimii samalla tavalla kuin PIN 1 tekee ensimmäiselle flip-flopille.Signaali, joka menee korkeasta matalaan laukaisuun, tilan muutoksen toisessa flip-flopissa.

• Tappi 7 (2 pre '): Tämä PIN-koodi asettaa toisen flip-flopin lähdön korkeaksi aktivoituna (asetettu matala).

• Tappi 8 (2 Clr '): Tämä on selkeä nasta toiselle flip-flopille.Kun se aktivoidaan (asetettu matala), se palauttaa lähtö alhaiseen.

• Tappi 9 (2J): J tulo toisen flip-flopin.Kuten ensimmäisen flip-flopin J-syöttö, tämä toimii yhdessä K-tulon kanssa flip-flopin käyttäytymisen ohjaamiseksi kellosyklin aikana.

• Tappi 10 (2Q '): Tämä on toisen flip-flopin käänteinen (vastakkainen) lähtö.Se antaa tavallisen lähdön päinvastaisen arvon.

• Tappi 11 (2Q): Tämä on toisen flip-flopin säännöllinen lähtö.Se muuttaa tilaa kellosignaalin ja J- ja K -tulojen arvojen perusteella.

• Tappi 12 (2 K): Tämä on toisen flip-flopin K-tulo.J-tulon (nasta 9) kanssa se määrittää, mitä flip-flopille tapahtuu kellosyklin aikana.

• Tappi 13 (GND): Tämä nasta liittyy maahan, joka tarjoaa piirin vertailujännite.

• Tappi 14 (1Q '): Tämä on käänteinen (vastakkainen) lähtö ensimmäiselle flip-flopille.Se tarjoaa tavallisen lähdön päinvastaisen arvon.

• Tappi 15 (1Q): Tämä on ensimmäisen flip-flopin säännöllinen lähtö.Se muuttuu kellosignaalin ja J- ja K -tulojen perusteella.

• Tappi 16 (1K): Tämä on ensimmäisen flip-flopin K-tulo, joka työskentelee j-tulon (nasta 4) kanssa flip-flopin käyttäytymisen ohjaamiseksi kellosyklin aikana.

74LS76: n ominaisuudet ja tekniset tiedot

74LS76 on suosittu integroitu piiri (IC), jota käytetään monissa digitaalisissa järjestelmissä, koska siinä yhdistyvät nopeus ja vähäinen virrankulutus.Se on osa 74LS: n perhettä, joka tunnetaan luotettavasta suorituskyvystään logiikkapohjaisissa piireissä.Katsotaanpa tarkemmin joitain 74LS76: n pääominaisuuksia ja eritelmiä ja miksi se toimii hyvin erityyppisissä piireissä.

Käyttöjännite

74LS76 toimii hyvin jännitealueella 2 volttia 6 voltiin.Tämä alue antaa sille kyvyn toimia erilaisissa järjestelmissä, etenkin sellaisissa, jotka toimivat matalalla tai keskisuurella teholla.Monet digitaaliset järjestelmät, mukaan lukien mikrokontrollerit ja muut vastaavat piirit, käyttävät tämän alueen jännitteitä, joten 74LS76 mahtuu helposti näihin järjestelmiin.

Syöttöjännitetasot

On olemassa kaksi tärkeää jännitepistettä, jotka auttavat 74LS76: ta päättämään, onko signaali korkea vai matala:

Pienin korkean tason tulojännite: 74LS76: n lukemalla signaali korkealla, jännitteen on oltava vähintään 2 volttia.Tämä tarkoittaa, että IC tunnistaa korkean signaalin vain, jos jännite on tällä tasolla tai korkeampi, varmistaen, että se lukee signaaleja oikein, vaikka jännitettä tapahtuu pieniä muutoksia.

Suurin matalan tason tulojännite: Jos jännite on 0,8 volttia tai vähemmän, 74LS76 lukee signaalin alhaisena.Tämä auttaa IC: tä kertomaan eron matalan ja korkean signaalin välillä, vaikka järjestelmässä olisi pieniä jänniteeroja.

Nämä jännitetasot varmistavat, että 74LS76 voi ymmärtää oikein saamansa signaalit, mikä on hyödyllistä piireissä, joissa tulojännitteet voivat vaihdella hieman.Se tekee IC: stä luotettavan digitaalisten signaalien käsittelemiseen ja järjestelmän muiden osien kanssa.

Käyttölämpötila -alue

74LS76 voi toimia laajalla lämpötiloissa, niin kylmästä kuin -55 ° C niin kuumaan kuin 125 ° C.Tämä mahdollistaa sen käytön järjestelmissä, jotka voivat altistua äärimmäiselle lämmölle tai kylmälle, kuten ulkovarusteille tai koneille, jotka tuottavat paljon lämpöä.Lämpötilasta riippumatta 74LS76 voi jatkaa työskentelyä ilman ongelmia, mikä tekee siitä hyvän valinnan koville ympäristöille, joissa lämpötilan muutokset ovat yleisiä.

Pakettityypit

74LS76 on eri pakkausvaihtoehdot, mukaan lukien PDIP (muovinen kaksoisline-pakkaus), GDIP (lasi kaksois-linjapaketti) ja PDSO (Plastic Small Ofline).Nämä eri paketit tekevät 74LS76: sta joustavan erilaisiin käyttötarkoituksiin.PDIP on helppo käsitellä ja sitä käytetään usein piirin rakentamisen varhaisissa vaiheissa, koska se sopii hyvin leipälaudoihin.Toisaalta PDSO on kompakti ja sitä käytetään pienemmissä laitteissa, joissa tilaa on rajoitettu.Näiden pakkausvaihtoehtojen takia 74LS76: ta voidaan käyttää monissa erityyppisissä sähköisissä projekteissa ja malleissa.

Kuinka 74LS76 JK-flip-flop toimii?

Kuva 3: JK-flip-flop-ajoitus

74LS76 sisältää kaksi erillistä JK-flip-floppia, ja kukin toimii tulosignaaliensa perusteella.Flip-flopin lähtöä, joka on merkitty Q: ksi, säädetään J: n, K: n ja kellosignaalin yhdistelmällä.JK-flip-flop muistaa nykyisen tilan tai muuttaa sitä tuloista riippuen.Katsotaanpa tarkemmin miten se toimii.

JK-flip-flop-toiminnallisuus

Kuva 4: JK-flip-flop-totuustaulukko

JK-flip-flop muuttaa lähtöään J: n ja K: n arvojen perusteella sillä hetkellä, kun kellopulssi tapahtuu.Kellosignaali toimii kuin liipaisin.Tässä tapahtuu J: n ja k: n eri yhdistelmillä:

Kun j = 0 ja k = 0: Lähtö pysyy samana.Toisin sanoen Q ei muutu, ja siinä on arvo, joka sillä oli jo ennen kellopulssia.

Kun J = 0 ja K = 1: Lähtö tulee alhaiseksi, mikä tarkoittaa, että Q on asetettu arvoon 0. Tätä kutsutaan "nollaamiseksi", jossa flip-flop pakottaa lähtö 0: een.

Kun j = 1 ja k = 0: Lähtö tulee korkeaksi, tarkoittaen q on asetettu arvoon 1. Tätä kutsutaan "aseeksi", jossa flip-flop pakottaa lähtö 1: ksi.

Kun J = 1 ja K = 1: Lähtö siirtyy vastakkaiseen tilaan.Tämä tarkoittaa, että jos Q ​​oli 1 aikaisemmin, siitä tulee 0, ja jos se oli 0, siitä tulee 1. Tätä prosessia kutsutaan togglingiksi, ja se on erityisen hyödyllinen laskurien luomisessa.

Esimerkki: 3-bittinen laskurin suunnittelu

Kuva 5: 3-bittinen laskuri käyttämällä 74LS76

Yksi 74LS76 JK-flip-flopin yleinen käyttö on laskurien tekemisessä.3-bittisessä laskurissa kolme JK-flip-floppia on kytketty peräkkäin, ja jokainen flip-flop edustaa yhtä bittiä binaarilukua.

Tässä asennuksessa ensimmäinen flip-flop vaihtoi joka kerta, kun kellopulssi tapahtuu.Toinen flip-flop muuttaa tilansa aina, kun ensimmäinen flip-flop kytkeytyy korkeasta matalaan.Kolmas flip-flop muuttuu, kun toinen kytkeytyy ja niin edelleen.Tällä tavalla kolme flip-floppia lasketaan välillä 000-111 binaarissa, mikä edustaa numeroita 0-7 desimaalissa.

Varmistaaksesi, että flip-flops-muutosta tilat oikeaan aikaan, an ja portti lisätään usein.Tämä portti auttaa hallitsemaan ajoitusta, kun flip-flops muuttuu, varmistaen, että laskentaprosessi kulkee sujuvasti.Kun flip-flops tuottaa binaarilähdön, se voidaan näyttää.Esimerkiksi BCD-7-segmentin dekooderi, kuten 74LS48, voi muuntaa binaarinumeron muotoon, joka voidaan näyttää 7-segmentin näytöllä.

Sovellukset 74LS76

Kuva 6: 74LS76 muistipiirissä

74LS76 on hyödyllinen JK-flip-flop-integroitu piiri (IC), jota käytetään laajasti erityyppisissä digitaalisissa piireissä.Sen päätehtävänä on tallentaa binaaritiedot (0s ja 1s) ja pitää tilaa, kunnes uusi panos muuttuu kyseiselle tilalle.Alla on joitain tärkeimmistä tavoista, joilla 74LS76: ta käytetään digitaalisissa järjestelmissä:

Vuorokonttorit

Digitaalisissa piireissä siirtorekistereitä käytetään tietojen siirtämiseen paikasta toiseen tietyssä järjestyksessä, yleensä yksi bitti kerrallaan.74LS76 on hyvä tälle työlle, koska sen JK-flip-flop-asetukset voivat pitää jokaisen databitin ja siirtää sitä, kun kellosignaali annetaan.Tämä kyky on hyödyllinen laitteissa, joiden on muunnettava tietoja rinnakkaismuodosta (monia bittejä kerralla) sarjamuotoon (yksi bitti kerrallaan) tai päinvastoin.Esimerkiksi digitaalisissa viestintäjärjestelmissä tiedot on usein lähetettävä järjestyksessä, ja 74LS76 auttaa tässä tehtävässä siirtämällä bittejä oikein piirin läpi.

Muisti- ja hallintarekisterit

74LS76: ta käytetään usein tietokoneissa ja mikroprosessoreissa osana muisti- ja ohjausrekistereitä.Nämä rekisterit toimivat kuin väliaikaiset hallussapitoalueet tietojen kanssa, joiden kanssa prosessori työskentelee parhaillaan.Ohjausrekisterit pitävät tietoja, jotka kertovat prosessorille, kuinka käyttää tai mitä tehdä seuraavaksi, kun taas muistirekisterit tallentavat tietoja, jotka lasketaan tai käsitellään.74LS76 toimii täällä hyvin, koska sen flip-flop-suunnittelu antaa sille mahdollisuuden tallentaa tietoja vakaasti, kunnes prosessori tarvitsee sitä.

Laskuri

74LS76: ta käytetään myös yleisesti laskureissa, jotka ovat laitteita, jotka laskevat esimerkiksi kellonsignaalin pulssien lukumäärän tai ajan myötä tapahtuvien tapahtumien lukumäärän.Laskureita käytetään luomaan laitteita, jotka hallitsevat ajoitusta, mittaavat taajuuksia tai seuraamaan kuinka monta kertaa jotain tapahtuu.74LS76 Flip-Flop muuttaa tilaa jokaisella kellopulssilla, joka antaa sen laskea ylös tai alaspäin riippuen siitä, miten se on kytketty piiriin.

Salvat

Joissakin tilanteissa on tarpeen pitää tietty tieto, kunnes uusi komento tai signaali käskee piirin muuttamaan sitä.Täällä 74LS76 on kätevä salvan piireissä.Lattiapiiri pitää kiinni tietokappaleesta, kunnes tulo käskee sen muuttuvan.Tämä ominaisuus on hyödyllinen järjestelmissä, joiden on pidettävä lähtö tasaisena, esimerkiksi pitämällä muistiosoitteita tai hallita väliaikaisia ​​tietopuskureita viestintäjärjestelmissä.

EEPROM -piirit

74LS76: ta voidaan käyttää myös piireissä, joissa on EEPROM (sähköisesti poistettava ohjelmoitava vain luku -muisti), jotka ovat muistisiruja, jotka voidaan kirjoittaa ja poistaa sähköisesti.Vaikka 74LS76 ei tallenna itse tietoja, se auttaa hallitsemaan signaaleja, jotka hallitsevat datan virtausta EEPROM: lle ja sieltä.74LS76: n flip-flop-rakenne auttaa seuraamaan tärkeitä ohjaussignaaleja ja varmistaa oikean ajoituksen lukemiseen tai kirjoittamiseen, mikä auttaa EEPROM: ää toimimaan oikein.

Vastaavat ICS: n ja vaihtoehdot

Jos 74LS76: ta ei ole saatavana, muita integroituja piirejä voidaan käyttää saman työn tekemiseen.Joitakin yleisesti käytettyjä ekvivalentteja IC: t sisältävät 74LS73, MC74HC73A ja SN7476.Näillä IC: llä on samanlaiset toiminnot, ja niitä voidaan usein käyttää 74LS76: n sijasta.Muut vaihtoehtoiset JK-flip-flop-sirut, kuten 74LS107 ja 4027b, voivat myös palvella samaa tarkoitusta useimmissa piireissä.Vaikka näillä vaihtoehdoilla voi olla pieniä eroja niiden toiminnassa, kuten tarvitaan enemmän tai vähemmän tehoa tai juokseminen eri nopeuksilla, ne voidaan yleensä vaihtaa aiheuttamatta piirille ongelmia.

Johtopäätös

74LS76 on hyödyllinen JK-flip-flop-siru, joka auttaa tallentamaan ja hallitsemaan tietoja digitaalisissa piireissä.Sen kaksi flip-floppia sekä erilaisia ​​syöttö- ja lähtöohjauksia antavat sen käsitellä binaarisia tietoja ja toimia ajoitussignaaleilla tehokkaasti.Tämä tekee siitä yleisen valinnan tehtäville, kuten laskeminen, muistin tallentaminen ja tietojen siirtäminen paikasta toiseen.Oppimalla sen PIN -yhteydet ja sen toiminnasta voit nähdä, kuinka 74LS76 sopii laajaan valikoimaan elektroniikkaprojekteja.Rakennatko laskuria, hallitset muistia tai käsittelemään signaaleja, tämä siru voi auttaa sinua tekemään sen tehokkaasti ja luotettavalla tavalla.

Usein kysyttyjä kysymyksiä [UKK]

1. Mitkä ovat 74LS76 Dual JK Flip-Flopin keskeiset ominaisuudet ja toiminnot?

74LS76 on pieni siru, jossa on kaksi erillistä JK-flip-floppia sisällä.Nämä flip-flops voi tallentaa ja muuttaa binaarisia tietoja (joko 0 tai 1).Pääominaisuuksiin kuuluvat tulot, jotka on merkitty J ja K, kellotulo sekä erityiset esiasetukset ja tyhjentävät toiminnot.Se reagoi kellonsignaalin muutoksiin, mikä tarkoittaa, että se muuttuu, kun kellosignaali siirtyy matalasta korkeaan tai korkeaan matalaan.Sitä käytetään tietojen tallentamiseen, kahden valtion välillä kääntämiseen ja digitaalisten piirien laskemiseen.

2. Kuinka kellotulo vaikuttaa 74LS76 JK-flip-flopin toimintaan?

Kellotulon säätelee, kun flip-flop tarkistaa J- ja K-sisääntulot päättääkseen, onko sen muuttanut tilaa.Flip-flop muuttuu vain tarkalla hetkellä, kun kellosignaali nousee tai putoaa.Jos kellosignaalin muutosta ei ole, flip-flop pitää nykyisen tilansa.Joten kellotulo on se, mikä laukaisee tai “aktivoi” flip-flopin tehdäkseen työnsä oikeaan aikaan.

3. Mitkä ovat PIN-kokoonpanot ja niiden roolit 74LS76 Dual JK Flip-Flopissa?

74LS76: lla on 16 nastaa, ja jokaisessa flip-flop-sirun sisällä on oma tulo ja lähdöt.J- ja K-nastat päättävät, kuinka flip-flop käyttäytyy (asetettu tai nollata).Kello (CLK) -tappi laukaisee tilan muutoksen.Esiasetettu (pre) ja selkeät (CLR) nastat pakottavat lähtöä 1 (päällä) tai 0 (pois päältä) heti odottamatta kellosignaalia.Tulokset ovat q ja q ', missä Q' on juuri vastakohta Q. On myös nastat, jotka koskevat voimaa (VCC) ja maadoitusta (GND).

4. Kuinka 74LS76: ta voidaan käyttää laskurien ja digitaalisten piirien suunnittelussa?

74LS76: ta käytetään usein laskurien valmistukseen kytkemällä useampi kuin yksi flip-flop peräkkäin.Yhden flip-flopin lähtö voi laukaista seuraavan, jolloin ne lasketaan binaarina, mikä tarkoittaa 0: n ja 1: n sekvenssin läpi.Flip-flopin kytkentäominaisuus, joka tapahtuu, kun sekä J että K asetetaan korkeaan, tekee siitä erittäin hyödyllisen digitaalisten piirien kannalta, jotka on laskettava tai vaihdettava tilat organisoidulla tavalla, kuten taajuusjakajilla tai järjestelmillä, jotka seuraavat vaiheita.

5. Mitkä ovat 74LS76 JK-flip-flopin yleiset sovellukset ja vaihtoehdot?

74LS76: ta käytetään laitteissa, kuten muistin tallennus, taajuusjakajat, binaariset laskurit ja siirtorekisterit.Nämä ovat kaikki työkaluja, jotka toimivat binaaristen tietojen kanssa, laskemaan tai siirtävät bittiä ympäri.Jos 74LS76: ta ei ole saatavana, on muita siruja, kuten 74LS73, 74LS107 ja SN7476, jotka voivat tehdä saman työn.Niillä on samanlaisia ​​ominaisuuksia, mutta ne voivat käyttää hiukan erilaisia ​​määriä tehoa tai reagoida signaaleihin hiukan eri tavalla.