درس القلابات المتزامنة للتقني رياضي

القلابات Flip Flop

1-مقدمة :

تصنف الدوائر المنطقية الى نوعين رئيسين:

1- دوائر منطقية توافقية ( (Combinational Logic Circuits: و فيها يعتمد خرج الدارة في أية لحظة زمنية على المداخل الموجودة في تلك اللحظة

2- دوائر منطقية تعاقبية (Sequential Logic Circuits ): وفيها يعتمد خرج الدارة المنطقية على الدخل المطبق و الخرج السابق (أي تتميز بوجود ذاكرة)

و تكون وحدة البناء الأساسية في الدوائر المنطقية التعاقبية هي دوائر القلابات (Flip Flop circuits) و القلاب عبارة عن دارة منطقية عملها الأساسي هو تخزين المعلومات بسعة خانة رقمية واحدة ( 0 أو 1) ويتم بناء القلابات من بوابات NAND و بوابات NOR .

ويمكن ربط القلابات لتكوين دارات المؤقتات (Timers) والعدادات (Counters) ومسجلات الإزاحة ( Shift Registers) وغيرها.



2-القلابات((Flip Flop والمساكات (Latches):

المساك هو عنصر من عناصر التخزين الثنائية الاستقرار

و يتم بناء دارات القلابات باستخدام المساكات ، حيث ان الفرق بين المساكات و القلابات هو ان المساكات لا تحوي نبضات ساعة بينما القلابات تحوي عليها

فالمساكات يتغير خرجها مباشرة مع تغير المداخل فهو يعمل بشكل لا تزامني

أما القلابات يتغير خرجها عند نقطة محددة من نبضات التزامن فهي تعمل بشكل متزامن



و هذا الشكل يوضح مساك من النوع S-R حيث له مدخلين أحدهما S ويسمى مدخل الفعال Set Input و الآخر R و يسمى الدخل غير الفعال (Rest Input) و يوجد له مخرجين أحدهما Q ويسمى المخرج الطبيعي و يرمز للآخر `Q و يعرف بالمخرج المتمم. ولدارة المساك حالتين

1- فعالة (Set Condition) عندما يكون Q=1 و `Q=0

2- غير فعالة ( Reset Condition) عندما يكون Q=0 و `Q=1

عندما يكون الدخل S=1 تكون حالة الخرج فعالة بغض النظر عن حالة Q السابقة

عندما يكون الدخل R=1 تكون حالة الخرج غير فعالة بغض النظر عن حالة Q السابقة

أما اذا تطبقنا R=1 S=1 في نفس الوقت فتكون حالة الخرج لا يمكن التنبؤ بها (unpredictable )

حالة المخارج تتغير فقط عندما تتغير حالة المداخل و تحتفظ المخارج بحالتها بدون تغير اذا ظلت المداخل بدون تغير

ويمكن بناء دارة المساك S-R من بوابتي NOR أو بوباتي NAND






3-أنواع القلابات:



3-1-القلاب S-R المتزامن

ان النظم الالكترونية المنطقية تحتاج الى دارات قلاب متزامن للتغلب على المشاكل التي قد تحدث عن تأخير انتقال المعلومات خلال النظام ، لذلك فإن القلاب S-R المتزامن يعمل وفق توقيت النبضات

يوضح الشكل دارة قلاب متزامن حيث له مدخلين S-R . بالإضافة إلى دخل النبضات CK


الفرق بين الشكلين هو وجود الحلقة الدائرية الصغيرة أمام مدخل نبضة الساعة (نفي المدخل) فعدم وجودها يعني ان الخرج سوف يتغير مع وصول نبضة موجبة ، أما وجودها يعني أن الخرج سوف يتغير مع وصول نبضة سالبة .

و يمكن بناء قلاب S-R باستخدام بوابات NAND حيث اضيفت بوابتي NAND و مدخل نبضات للمساك الأساسي



جدول الصواب يوضح عمل القلاب S-R


ويوضح المخطط التالي شكل نبضات الخرج Q على افتراض ان Q=0 قبل وصول أول نبضة تزامن

- القلاب من النوع D (D-type Flip Flop) :

القلاب D يستخدم كوحدة تخزين لخانة واحدة (Single Bite) من المعلومات (0 او 1) ويتم الحصول عليه بوصل المدخلين و اضافة بوابة عاكس بينهما في قلاب S-R



نلاحظ ان القلاب D يملك دخل واحد فقط وهو الدخل D بالإضافة الى نبضة التزامن CK

ويوضح جدول الحقيقة عمل القلاب D


ويمكن بناء دارة القلاب D باسخدام بوبات NAND :




3-3-القلاب J-K المتزامن J-K Flip Flop :

و يعتبر هذا القلاب من أكثر الأنواع استخداما و الرمزين J-K يرمزان الى مداخل القلاب ، و في هذا القلاب تم حل مشكلة حالة الحظر و هذا ما يميزه عن القلاب S-R



جدول الحقيقة بوضح طريقة عمله:





3-4-القلاب T T-type Flip Flop :

يتم الحصول عليه من القلاب J-K و ذلك بربط كل من الدخلين JK مع بعضهما البعض فيصبح له دخل واحد T



ملاحظة: يجدر الاشارة الى ان هناك نوع آخر من القلابات و هي قلابات( التابع - المتبوع ) Master-Slave Flip-Flop يتم الحصول عليها بوصل قلابين على التسلسل مع بعضهما بوصل مخارج الأول الى مداخل الثاني ( قلابين S-R أو قلابين D أو قلابين J-K ) و وصل مدخل النبضات في الاول الى مولد النبضات و مدخل النبضات في الثاني الى مولد النبضات مع عاكس . وهذا النوع من القلابات يتم التحكم في تشغيلها عن طريق الاستجابة لمستوى النبضة لذلك تحتاج الى نبضة كاملة من نبضات التزامن لتغيير حالة الخرج .

مشكوره

شو انتي هلا حبيتي الدراسه

ما عم تدخلي المنتدى ابداااااااا ؟؟

ههههههههههههههههههههههههه

net raht et si rani nkra
w rani nchd bark by wifi