Électronique numérique: didacticiel sur les bascules

Électronique numérique: didacticiel sur les bascules

Le terme bascule (FF) a été inventé en 1918 par le physicien britannique F.W Jordan et William Eccles. Il a été nommé circuit de déclenchement Eccles Jordan et comprend deux éléments actifs. La conception du FF a été utilisée dans l'ordinateur de rupture de code British Colossus l'année 1943. Les versions transistorisées de ces circuits étaient courantes dans les ordinateurs, même après la vue d'ensemble de circuits intégrés , bien que les FF fabriqués à partir de portes logiques soient également courants maintenant. Le premier circuit de bascule était connu différemment sous le nom de multivibrateurs ou circuits de déclenchement.



FF est un élément de circuit où le o / p dépend non seulement des entrées présentes, mais aussi de l'ancienne entrée et du o / ps. La principale différence entre un circuit de bascule et un verrou est qu’un FF comprend un signal d’horloge, contrairement à un verrou. Fondamentalement, il existe quatre types de verrous et de FF, à savoir: T, D, SR et JK. Les principales différences entre ces types de FF et de verrous sont le nombre d'entrées dont ils disposent et la manière dont ils modifient les états. Il existe différentes différences pour chaque type de FF et de verrous qui peuvent augmenter leurs opérations. Veuillez suivre le lien ci-dessous pour en savoir plus sur Différents types de conversion de bascule


Qu'est-ce qu'un circuit Flip Flop?

La conception du circuit de bascule peut être effectuée en utilisant des portes logiques comme deux portes NAND et NOR. Chaque bascule se compose de deux entrées et deux sorties, à savoir set et reset, Q et Q ’. Ce type de bascule est appelé bascule SR ou verrou SR.





Le FF comprend deux états illustrés dans la figure suivante. Lorsque Q = 1 et Q ’= 0, alors il est dans l’état défini. Lorsque Q = 0 et Q ’= 1, il est alors à l’état clair. Les sorties Q et Q ’du FF sont des compléments l’une de l’autre et sont respectivement désignées comme sorties normales et complémentaires. L'état binaire de la bascule est considéré comme la valeur de sortie normale.

Lorsque l’entrée 1 est appliquée à la bascule, les deux sorties du FF passent à 0, de sorte que les deux o / p sont complémentaires l’un de l’autre. En fonctionnement régulier, cette affection doit être négligée en s'assurant que celles-ci ne sont pas appliquées aux deux entrées simultanément.



Types de tongs

Les circuits de bascule sont classés en quatre types en fonction de leur utilisation, à savoir D-Flip Flop, T-Flip Flop, SR-Flip Flop et JK-Flip Flop.


SR-Flip Flop

La bascule SR est construite avec deux portes ET et une bascule NOR de base. Les o / ps des deux portes ET restent à 0 tant que l'impulsion CLK est à 0, quelles que soient les valeurs S et R i / p. Lorsque l'impulsion CLK est 1, les informations provenant des entrées S et R permettent de passer par le FF de base. Lorsque S = R = 1, l'occurrence de l'impulsion d'horloge entraîne à la fois l'o / ps passe à 0. Lorsque l'impulsion CLK est détachée, l'état du FF n'est pas déclaré.

Flip Flop SR

Flip Flop SR

Bascule D

La simplification de la bascule SR n'est rien d'autre que la bascule D qui est représentée sur la figure. L'entrée de la bascule D va directement à l'entrée S et son complément va à l'i / p R. L'entrée D est échantillonnée pendant toute l'existence d'une impulsion CLK. S'il est égal à 1, le FF passe à l'état défini. S'il vaut 0, alors le FF passe à un état clair.

Bascule D

Bascule D

Bascule JK

Un JK-FF est une simplification de la bascule SR. Les entrées des bascules J et K se comportent comme les entrées S & R. Lorsque l'entrée 1 est appliquée à la fois aux entrées J et K, alors le FF passe à son état complémentaire. La figure de cette bascule est illustrée ci-dessous. La conception du JK FF peut être faite de telle manière que le o / p Q soit ET avec P et. Cette procédure est faite pour que le FF ne soit effacé pendant une impulsion CLK que si la sortie était auparavant 1. De la même manière, la sortie est ET avec J & CP de sorte que le FF est effacé pendant une impulsion CLK seulement si Q 'était précédemment 1.

Bascule JK

Bascule JK

  • Lorsque J = K = 0, le CLK n'a aucun effet sur le o / p et le o / p du FF est similaire à sa valeur précédente. En effet, lorsque les deux J et K sont 0, le o / p de leur porte ET particulière devient 0.
  • Lorsque J = 0, K = 1, le o / p de la porte ET est équivalent à J devient 0 c'est-à-dire que S = 0 et R = 1 donc Q 'devient 0. Cette condition changera le FF. Cela signifie l'état RESET de FF.

T bascule

Le T-flip flop ou bascule bascule est une version i / p simple de la bascule JK. Le fonctionnement de ce FF est le suivant: Lorsque l’entrée du T est «0» tel que le «T» fera l’état suivant qui est similaire à l’état actuel. Cela signifie que lorsque l'entrée du T-FF est 0, alors l'état actuel et l'état suivant seront 0. Cependant, si le i / p du T est 1, alors l'état actuel est inverse de l'état suivant. Cela signifie que lorsque T = 1, alors l'état actuel = 0 et l'état suivant = 1)

T bascule

T bascule

Applications des tongs

L'application du circuit de bascule implique principalement le commutateur d'élimination de rebond, le stockage de données, le transfert de données, le verrouillage, les registres, les compteurs, la division de fréquence, la mémoire, etc. Certains d'entre eux sont décrits ci-dessous.

Registres

Un registre est une collection d'un ensemble de bascules utilisées pour stocker un ensemble de bits. Par exemple, si vous souhaitez stocker un N-bits de mots, vous avez besoin d'un nombre N de FFS. AFF ne peut stocker qu'un seul bit de données (0 ou 1). Un certain nombre de FF sont utilisés lorsque le nombre de bits de données à stocker. Un registre est un ensemble de FF utilisé pour stocker des données binaires. La capacité de stockage de données d'un registre est un ensemble de bits de données numériques qu'il peut conserver. Le chargement d'un registre peut être défini comme le réglage ou la réinitialisation des FF séparés, c'est-à-dire, en donnant des données dans le registre afin que l'état du FF communique avec les bits de données à stocker.

Le chargement des données peut être en série ou en parallèle. Lors du chargement en série, les données sont transférées dans le registre sous forme de série (c'est-à-dire un bit à la fois), mais en chargement parallèle, les données sont transmises dans le registre sous forme de forme parallèle, c'est-à-dire tous les FF sont activés dans leurs nouveaux états en même temps. L'entrée parallèle nécessite que les commandes SET ou RESET de chaque FF soient accessibles.

RAM (mémoire à accès aléatoire)

La RAM est utilisée dans les ordinateurs, les systèmes de traitement de l'information, les systèmes de contrôle il est nécessaire de stocker des données numériques et de récupérer les données selon vos préférences. FFS peut être utilisé pour créer des mémoires dans lesquelles les informations peuvent être stockées pendant toute la durée requise, puis les délivrer chaque fois que nécessaire.

Les informations stockées dans des mémoires de lecture-écriture construites à partir de dispositifs à semi-conducteurs qui seront perdues si l'alimentation est coupée, cette mémoire est dite instable. Mais la mémoire en lecture seule est non volatile. La RAM est la mémoire dont les emplacements de mémoire peuvent être utilisés directement et instantanément. En revanche, pour accéder à un emplacement mémoire sur une bande magnétique, il est nécessaire de tordre ou de détordre la bande et de passer par une série d'adresses avant d'atteindre l'adresse préférée. Ainsi, la bande s'appelle la mémoire à accès séquentiel.

Par conséquent, il s'agit de la bascule, du circuit de bascule, des types de bascule et des applications. Nous espérons que vous avez une meilleure compréhension de ce concept. De plus, toute question concernant ce concept ou projets électriques et électroniques , veuillez donner vos précieuses suggestions dans la section commentaires ci-dessous. Voici une question pour vous, quelle est la fonction principale des bascules en électronique numérique?