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D-grilletto. Radio - per principianti
Elenco / Radio - per principianti Tra le numerose varietà di trigger D della serie K155, i più popolari tra i radioamatori sono i trigger del microcircuito K155TM2 (Fig. 1, a). Contiene due D-flip-flop, interconnessi da un circuito di alimentazione comune, ma che funzionano indipendentemente l'uno dall'altro. Ognuno di essi ha quattro ingressi logici e due uscite: diretta e inversa. L'ingresso D è l'ingresso per ricevere informazioni digitali e C è l'ingresso per gli impulsi di sincronizzazione, la cui sorgente è solitamente un generatore di impulsi rettangolare. Sugli ingressi R e S, il trigger D funziona allo stesso modo di un trigger RS: quando viene applicata una tensione di basso livello all'ingresso R, il trigger D viene impostato sullo stato zero e sull'ingresso S - allo Stato unitario. Basandosi sugli ingressi D e C, può fungere da cella di memoria per le informazioni ricevute oppure da flip-flop con ingresso di conteggio. I D-flip-flop del microcircuito K155TM2 sugli schemi elettrici dei dispositivi di tecnologia digitale solitamente non sono mostrati insieme, come in Fig. 1, a, e separatamente in diverse sezioni dei circuiti (Fig. 1, b). In questo caso è consentito non mostrare i pin non utilizzati nel dispositivo. Anche noi rispetteremo queste regole.
Offriamo diversi esperimenti che ti aiuteranno a comprendere la logica del D-flip-flop in diverse modalità operative. Posizionare il microcircuito K155TM2 sulla breadboard, collegare il pin 14 al filo positivo e il pin 7 al filo di alimentazione negativo. Ai terminali delle uscite dirette e inverse di uno dei suoi trigger D, ad esempio, ai pin 5 e 6 (Fig. 2, a), collegare gli indicatori LED (o transistor con lampade a incandescenza nei circuiti del collettore), al bagliore di cui giudicherai lo stato logico innescante. Collegare lo stesso indicatore al pin 3 - all'ingresso C. Dal bagliore di questo indicatore, si osserverà l'aspetto di e . durata degli impulsi dell'orologio di sincronizzazione. Montare anche l'interruttore a pulsante SB1 e la resistenza R4 sul pannello, ma non collegare ancora questo circuito all'ingresso D (pin 2) del grilletto. Accendi l'alimentazione. Uno degli indicatori collegati alle uscite trigger dovrebbe accendersi immediatamente. Se si tratta di un LED HL3, il trigger è nello stato singolo e se HL2 è nello stato zero. Cortocircuitare ora più volte alternativamente brevemente il pin 1 e poi il pin 4 (ingressi R e S) con il filo comune. Questa esperienza ti convincerà che il flip-flop D funziona allo stesso modo di un flip-flop RS su questi ingressi.
Collegare quindi la resistenza R2 con l'interruttore a pulsante SB4 all'ingresso informazioni D (pin 1), registrare lo stato iniziale del trigger e quindi premere questo pulsante più volte di seguito. Come reagisce il trigger a questo? Assolutamente no: lo stesso indicatore continua ad accendersi. Collegando brevemente l'ingresso R o S al filo comune, commutare il grilletto su un altro stato stabile e premere nuovamente il pulsante SB1 più volte. E ora, come puoi vedere, il trigger non risponde ai segnali di input. Ciò accade perché l'ingresso C non riceve impulsi di clock di alto livello. La sorgente dei segnali di sincronizzazione dell'orologio per il test sperimentale del D-flip-flop può essere un generatore di impulsi di prova a frequenza variabile. Collega la sua uscita all'ingresso C del trigger (pin 3), imposta la durata più lunga degli impulsi generati e, accendendo l'alimentazione, osserva gli indicatori di ingresso. Se prima il trigger era nello stato zero e i contatti del pulsante SB1 erano aperti, in base alla caduta di tensione positiva del primo impulso sull'ingresso C, il trigger dovrebbe passare allo stato singolo e non rispondere al clock successivo impulsi. Ma non appena si preme il pulsante per applicare un segnale di basso livello all'ingresso delle informazioni, il trigger sul bordo del successivo impulso di clock passerà immediatamente allo stato opposto. Il funzionamento del D-flip-flop in questa modalità è illustrato dai grafici riportati in Fig. 2, b. Riteniamo che all'inizio dell'esperimento, quando i contatti del pulsante SB1 non erano ancora chiusi e, quindi, il segnale all'ingresso D corrispondeva ad un livello di tensione elevato, il trigger era nello stato zero (all'uscita diretta c'è era un livello di tensione basso, all'uscita inversa c'era un livello di tensione alto). La primissima caduta di tensione positiva sull'ingresso C ha commutato il trigger sullo stato singolo. Non ho reagito al calo negativo e al successivo trigger positivo e ho mantenuto lo stato accettato. Quindi premere il pulsante SB1 per modificare il livello di ingresso. Di conseguenza, il terzo impulso di clock ha immediatamente commutato il trigger sullo stato zero, che è rimasto fino all'arrivo del sesto impulso, quando il pulsante è stato rilasciato e all'ingresso D era già presente un segnale di livello alto. Quindi, quando il livello del segnale di ingresso cambia, il trigger passa allo stato zero al limite del settimo impulso di clock e al limite dell'ottavo impulso di clock allo stato unitario. Questi esperimenti e grafici che caratterizzano la logica del D-trigger nella modalità di ricezione delle informazioni ci consentono di trarre alcune conclusioni. Se il segnale all'ingresso D è alto, il trigger, in base alla caduta di tensione positiva dell'impulso di clock all'ingresso C, viene impostato su uno stato e, se è basso, su zero. Il D-tr'gger non risponde al declino degli impulsi di sincronizzazione. Ogni stato modificato del trigger significa una registrazione delle informazioni ricevute nella sua memoria, che possono essere lette o trasferite per la decrittazione ad un altro dispositivo logico della tecnologia digitale. Il prossimo esperimento consiste nel testare il D-flip-flop in modalità conteggio, cioè come un flip-flop con un ingresso di conteggio. Per fare ciò, scollegare la resistenza R4 dall'ingresso D con l'interruttore a pulsante SB1 e collegarla all'uscita inversa, come mostrato in Fig. 3, a. Ora l'ingresso informazioni del trigger sarà l'ingresso C. Applicare ad esso una serie di impulsi di lunga durata dal generatore. Come si comporta un trigger D? Il fronte del primo impulso di ingresso lo commuta allo stato singolo, il fronte del secondo a zero, il fronte del terzo nuovamente a singolo, ecc. Di conseguenza, in questa modalità operativa, ogni impulso di ingresso cambia lo stato logico del trigger al contrario. Di conseguenza, la frequenza degli impulsi su ciascuna uscita del trigger è la metà della frequenza di quelli di ingresso. Sulla base del tuo esperimento, costruisci grafici che illustrano il funzionamento del D-flip-flop in questa modalità. Dovrebbero risultare uguali a quelli mostrati in Fig. 3, b.
La conclusione suggerisce se stessa: in questa modalità, il D-flip-flop divide la frequenza del segnale di ingresso per 2, ovvero svolge la funzione di un contatore binario.
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