bộ dẫn truyền: lưu trữ chuỗi thời gian của dữ liệu nhị phân

Photo of author

By Lisa chen

anh có hứng thú với việc học hay làm mạch điện tử không? trong máy tính, thiết bị truyền thông và các hệ thống tương tự? điều đầu tiên chúng ta cần làm là kích hoạt transistor.

Các cấu phần cơ bản của khởi động là các cửa logic, mô hình điện tử lý tưởng thực hiện các hàm Boolean. các cửa logic này có thể có một vài thành phần, chẳng hạn như cảm biến và điện trở, nhưng chúng chủ yếu là bóng bán dẫn.

chúng tôi đã mô tả chi tiết các loại mạch kích hoạt khác nhau và sơ đồ kết nối của chúng dưới đây. hãy đọc tiếp để tìm hiểu cách tạo ra chúng cho dự án của bạn.

Con người là gì?

một kích hoạt là một mạch lô-gic có một dạng bộ nhớ nội bộ. Do vậy, bạn có thể chạy hệ thống với dữ liệu từ dữ liệu nhập hiện hành, dữ liệu nhập trước đó và/ hoặc dữ liệu xuất trước đó.

mạch điện này bao gồm một số cửa lô-gic tạo ra hai trạng thái ổn định (mức lô-gic 0 hoặc 1), làm cho trở thành một bộ dao động hai trạng thái.

bộ dẫn truyền: lưu trữ chuỗi thời gian của dữ liệu nhị phân_1

các loại cửa logic khác nhau

nguồn: các nguồn tài liệu chia sẻ.

sự khác biệt giữa các mạch khóa và kích hoạt là nó được kích hoạt ở cạnh. Nó có nghĩa là chúng có một tín hiệu điều khiển để phối hợp các hoạt động của mạch điện tử. điều khiển đầu vào thường là các tín hiệu đồng hồ đặc biệt, làm cho chúng thành hệ thống đồng bộ hóa.

tuy nhiên, mạch khóa được kích hoạt bởi mức độ, có nghĩa là nếu đầu vào thay đổi, đầu ra của nó cũng thay đổi. không có xung đồng hồ hay sự kiện đồng hồ để kích hoạt chúng, vì vậy chúng là hệ thống không đồng bộ.

Điều đáng chú ý là các bộ khóa là các cấu phần cơ bản trong mạch kích hoạt, chúng là các cấu phần lưu trữ linh hoạt và dữ liệu sẽ bị mất nếu hết điện.

Kiểu kéo chữ

có bốn loại kích hoạt, mỗi loại có thiết kế mạch và bảng giá trị khác nhau.

Kích hoạt SR

SR kích hoạt được đặt tên theo đầu vào S (đặt) và R (đặt lại).

bộ dẫn truyền: lưu trữ chuỗi thời gian của dữ liệu nhị phân_2

với các vòng tròn kích hoạt chuông và không có cửa.

nguồn: các nguồn tài liệu chia sẻ.

Đây là bốn kích hoạt phổ biến nhất được sử dụng, mạch điện đơn giản nhất và bảng giá trị tương tự như các bộ khóa SR.

bộ dẫn truyền: lưu trữ chuỗi thời gian của dữ liệu nhị phân_3

Bảng giá trị khoá SR.

bộ kích hoạt jk

mạch kỹ thuật số jk cải thiện thiết kế của bộ kích hoạt sr bằng cách đảm bảo rằng s và r không cao cùng một lúc. bằng cách này, nó loại bỏ khả năng bị cấm.

bộ dẫn truyền: lưu trữ chuỗi thời gian của dữ liệu nhị phân_4

sử dụng các mạch kích hoạt không phải là cửa.

nguồn: các nguồn tài liệu chia sẻ.

nó có bảng giá trị sau đây.

bộ dẫn truyền: lưu trữ chuỗi thời gian của dữ liệu nhị phân_5

Bảng giá trị chữ nhật ký KJ.

bộ kích hoạt d

Mạch điện tử này, cũng được gọi là “dữ liệu” hoặc “thời gian” kích hoạt, là một đơn vị lưu trữ một bit với một chân đầu vào (D). nó được sử dụng nhiều nhất trong các hệ thống điện tử.

bộ dẫn truyền: lưu trữ chuỗi thời gian của dữ liệu nhị phân_6

D bộ phận kích hoạt sử dụng một không cửa và bốn không cửa.

nguồn: các nguồn tài liệu chia sẻ.

đầu ra của mạch này chỉ thay đổi dọc theo chiều cao nhất, tạo ra bảng giá trị này.

bộ dẫn truyền: lưu trữ chuỗi thời gian của dữ liệu nhị phân_7

Bảng giá trị của D-Trigger.

Kích hoạt T

Trình kích hoạt T là một phiên bản đầu vào duy nhất của bộ kích hoạt JK, kết nối hai nguồn cung cấp để hình thành đầu vào T. T có nghĩa là Toggle, vì mạch điện có thể bổ sung cho trạng thái của nó.

bộ dẫn truyền: lưu trữ chuỗi thời gian của dữ liệu nhị phân_8

sử dụng mạch kích hoạt t với không có cửa

nguồn: các nguồn tài liệu chia sẻ.

mạch điện đưa ra bảng giá trị này.

bộ dẫn truyền: lưu trữ chuỗi thời gian của dữ liệu nhị phân_9

Bảng giá trị T-Trigger.

Ứng dụng của bộ kích hoạt

bộ đếm

chia tần số

đăng ký lưu trữ

bộ đăng ký dịch chuyển

Cánh cổng

ký ức

bật/ tắt bật lên

lưu trữ dữ liệu

truyền dữ liệu

đăng ký

mạch dẫn truyền dẫn

các cửa logic là thành phần chính trong kích hoạt, nhưng chúng là mô hình cho logic trong điện tử. mạch điện thật có các bộ phận kết nối để điều khiển dòng điện này. Các giá trị trong bảng giá trị đại diện cho số nhị phân 1 (thang điện cao) hoặc 0 (thang điện thấp).

Chúng bao gồm các thành phần như bóng bán dẫn, bộ kháng và bộ thu, nơi ông đã tạo ra ba loại mạch phổ biến nhất.

bộ kích hoạt bóng bán dẫn đơn

Giống như các kích hoạt truyền thống khác, một transistor lưu giữ một bit dữ liệu, nó có một tập hợp dữ liệu nhập vào vị trí và lập lại và một vòng phản hồi để duy trì trạng thái ổn định.

Ngoài transistor (NPN), mạch điện còn có một bộ hai diode, hai bộ cảm biến, sáu bộ kháng và một LED.

bộ dẫn truyền: lưu trữ chuỗi thời gian của dữ liệu nhị phân_10

một bộ điều khiển một bóng bán kính.

từ hình trên, bạn có thể thiết lập mạch điện bằng cách kích hoạt điện áp nguồn c 2. 5V xung này làm tăng điện áp cơ bản của bóng bán dẫn và tăng cường tín hiệu đồng hồ. c 1 và d 1 sẽ điều chỉnh tín hiệu đầu ra để c 2 xuất hiện điện áp dc.

mạch này duy trì một vòng phản hồi tích cực để giữ nguyên trạng thái kích hoạt. d 2 ngăn các transistor không bị bão hoà (các dòng điện quá lớn) và do đó ngăn cản các trạng thái liên tục khởi động loại bỏ các tín hiệu phản hồi dương.

để tắt mạch điện, thực hiện c 2 hoặc bỏ đi tín hiệu đồng hồ một thời gian. Ngay cả khi bạn kết nối lại tín hiệu đồng hồ, bộ kích hoạt vẫn sẽ được tắt, bởi vì 6K8 và 3K3 điện trở và bộ cảm biến C2 sẽ suy giảm nghiêm trọng đầu vào cao.

sử dụng một mạch điện khởi động

mạch kích hoạt loại D có bộ khóa cửa D như là nền tảng của dây cáp của nó, nhưng thêm mạch đồng hồ để làm cho nó là một kích hoạt D được kích hoạt bên cạnh.

bộ dẫn truyền: lưu trữ chuỗi thời gian của dữ liệu nhị phân_11

một bộ phận d kích hoạt một mạch bán dẫn.

nửa dưới của biểu đồ bao gồm một bóng bán dẫn, điện trở và ba điện trở, tạo thành cơ chế đồng hồ.

đồng hồ bên ngoài cung cấp điện áp cơ bản, và bóng bán dẫn chỉ có thể truyền dữ liệu đầu vào khi điện áp cơ bản là dương.

bộ kháng điện r 6 và bộ cảm biến c 1 chuyển đổi tín hiệu đồng hồ sóng vuông thành tín hiệu nhọn nhọn để xác định đường dốc.

Nói chung, một phần khóa có hai bóng bán dẫn và bốn độ cứng, bắt đầu từ chiếc đồng hồ, dòng điện đầu vào đến một bóng bán dẫn khóa trong mạch điện.

Nếu đầu ra Q là 0 logic, tín hiệu tích cực có thể được áp dụng trên chân đồng hồ và chân đầu vào dữ liệu. thao tác này thay đổi dữ liệu được lưu hoặc trạng thái thành 1.

Đầu vào đồng hồ sẽ nạp điểm cơ sở bán dẫn và dịch chuyển điểm cơ sở đến nút tập hợp. vì vậy, khi dữ liệu trong tín hiệu dương được đưa vào, nó sẽ gây ra một dòng điện nhỏ xuất phát từ đáy tới một tập hợp và đi vào bộ khóa.

dòng điện cuối cùng kích hoạt bộ khóa, làm cho trạng thái của nó ở q thành 1. để áp dụng logic 0 để kết nối dữ liệu trong chân, nó sẽ di chuyển q trở lại 0 và lưu trữ bit đó.

sử dụng các bộ kiểm tra để thử nghiệm các transistor

Trình khởi động đảo ngược cũng tương tự như một trình khởi động dữ liệu, nhưng nó không phải là một đầu vào dữ liệu, mà là một tín hiệu thu được từ đầu ra phụ Q.

bộ dẫn truyền: lưu trữ chuỗi thời gian của dữ liệu nhị phân_12

kiểm tra mạch dẫn điện

mục tiêu là nhập dữ liệu khi đầu ra cao và nhập dữ liệu cao khi làm việc thấp. vì vậy, q là quan trọng trong phương trình.

Tuy nhiên, vì nó là một mạch điện riêng biệt, hệ thống sẽ không hoạt động, vì nó tương đương với việc kết nối các gốc bán dẫn với các điện tích của nó. bạn có thể giải quyết vấn đề này bằng cách đưa vào một bộ điều khiển thêm c 2 và một điều khiển r 8 được kết nối với đầu ra q

khi bộ kháng điện phóng điện lên bộ cảm biến, bộ cảm biến tạo ra sự chậm trễ giữa tín hiệu đầu vào và đầu ra. cả hai để đảm bảo rằng đầu ra của bóng bán dẫn là như mong muốn, liên tục chuyển đổi trạng thái.

tóm tắt

tóm lại, do tính năng lưu trữ tích hợp, transistor kích hoạt là mô-đun xây dựng cơ bản cho hầu hết các mạch điện tử và máy tính.

Nếu dự án của bạn cần những mạch đó, bạn có thể rẻ hơn nếu bạn mua các bộ phận trên và xây dựng các ô của bạn.

Xin liên hệ với chúng tôi để biết thêm thông tin về các bộ phận này và các PCB để bạn có thể thiết lập mạch điện.