74LS76 Dual JK Flip-Flop

Le 74LS76 Dual JK Flip-Flop est un composant électronique petit mais largement utilisé dans les circuits numériques.Il est souvent utilisé dans les systèmes qui doivent gérer / désactiver les états et le calendrier.Cette puce contient deux tongs JK, qui sont des circuits qui peuvent contenir et contrôler un seul bit de données (A 0 ou A 1).Dans ce guide, nous allons examiner le fonctionnement détaillé du fonctionnement du 74LS76, de sa disposition des broches et de la façon dont il est utilisé dans différents types d'électronique, tels que les compteurs et les unités de mémoire.À la fin, vous aurez une compréhension claire de la façon dont cette puce s'intègre dans divers projets numériques et comment il aide à contrôler le flux de données.

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Figure 1: 74LS76 Double JK Flip-Flop Chip

Qu'est-ce que le 74LS76?

Le 74LS76 est une petite puce électronique qui contient deux tongs JK.Une bascule est un type de circuit numérique qui peut basculer entre deux états, ce qui signifie qu'il peut stocker un bit de données (soit un 0 ou un 1).Les tongs sont utiles dans de nombreux systèmes numériques car ils aident à contrôler et à se souvenir des informations.Le 74LS76 est souvent utilisé dans les systèmes où il est important de gérer les états binaires (ON / OFF), en particulier lorsque le timing est contrôlé par un signal d'horloge.

Entrées et sorties

Chacun des deux bascules JK dans le 74LS76 a plusieurs entrées (signaux que vous donnez) qui contrôlent comment cela fonctionne: J, K, Clock Pulse (CP), Set Direct Set (S) et Direct Clear (R).Ces entrées permettent à la puce de gérer de nombreuses tâches différentes dans les systèmes numériques.

Entrées J et K - Ces entrées décident de ce que fera la bascule lorsqu'il obtiendra un signal d'horloge.L'entrée J fait le "réglage" de la bascule, ce qui signifie qu'il s'allumera (ou passera à 1).L'entrée K le fait «réinitialiser», ce qui signifie qu'il s'éteindra (ou passera à 0).Si J et K sont sur (1), la bascule passera à l'état opposé - s'il était allumé, il s'éteindra, et s'il était désactivé, il s'allume.

Entrée d'horloge (CP) - L'entrée d'horloge contrôle lorsque la bascule examine les entrées J et K et décide de changer son état.Dans le 74LS76, la bascule peut changer son état lorsque le signal de l'horloge augmente (de bas à haut) ou tombe (de haut à bas), selon la façon dont il est configuré.Cela rend la puce bonne pour travailler avec le synchronisation dans les systèmes numériques.

Ensemble (s) direct (s) et Direct Clear (R) - Ces entrées permettent à la bascule de régler directement sa sortie sans attendre l'horloge.L'entrée prédéfinie (S) fait allumer immédiatement la bascule (1), tandis que l'entrée claire (R) le fait s'éteindre (0).Ces contrôles sont utiles pour réinitialiser ou démarrer rapidement le système sans avoir besoin du signal d'horloge pour déclencher les modifications.

Configuration de la broche de 74LS76

Figure 2: Configuration de la broche de 74LS76

Le 74LS76 est un circuit intégré populaire qui contient deux bascules JK, chacune avec des épingles spécifiques pour contrôler ses opérations.Vous trouverez ci-dessous une explication simple de ce que fait chacune des 16 broches de cette puce.

• PIN 1 (1 CLK): Cette broche est l'entrée d'horloge pour la première bascule.Lorsque le signal connecté à cette broche passe de haut à bas, il déclenche un changement de l'état de la bascule.

• broche 2 (1 pré '): Il s'agit de la broche prédéfinie pour la première bascule.Si cette broche est activée (réglée bas), elle force la sortie de la bascule pour devenir élevée.

• Pin 3 (1 CLR '): Il s'agit de la broche transparente pour la première bascule.Lorsque cette broche est activée (régler bas), il réinitialise la sortie de la bascule, ce qui le rend faible.

• PIN 4 (1J): Il s'agit de l'entrée J pour la première bascule.Il fonctionne avec l'entrée K (broche 16) pour déterminer comment la bascule se comporte pendant le cycle d'horloge.

• PIN 5 (VCC): C'est là que l'alimentation est connectée.En règle générale, la puce nécessite une alimentation de 5 volts pour fonctionner correctement.

• PIN 6 (2 CLK): Cette broche est l'entrée d'horloge pour le deuxième bascule, fonctionnant de la même manière que la broche 1 pour la première bascule.Un signal allant de haut à bas déclenche un changement d'état dans la deuxième bascule.

• broche 7 (2 pré '): Cette broche définit la sortie de la deuxième bascule à haut lorsqu'elle est activée (réglé basse).

• Pin 8 (2 CLR '): Il s'agit de la broche transparente pour la deuxième bascule.Lorsqu'il est activé (réglé bas), il réinitialise la sortie à faible.

• PIN 9 (2J): L'entrée J pour le deuxième bascule.Comme l'entrée J pour la première bascule, cela fonctionne avec l'entrée K pour contrôler le comportement de la bascule pendant le cycle d'horloge.

• PIN 10 (2Q '): Il s'agit de la sortie inversée (opposée) de la deuxième bascule.Il donne la valeur opposée de la sortie régulière.

• broche 11 (2q): Il s'agit de la sortie régulière du deuxième bascule.Il modifie l'état en fonction du signal d'horloge et des valeurs des entrées J et K.

• broche 12 (2 K): Il s'agit de l'entrée k pour la deuxième bascule.Avec l'entrée J (broche 9), il détermine ce qui arrive à la bascule pendant le cycle d'horloge.

• broche 13 (GND): Cette broche se connecte à la masse, qui fournit la tension de référence pour le circuit.

• PIN 14 (1Q '): Il s'agit de la sortie inversée (opposée) pour la première bascule.Il fournit la valeur inverse de la sortie régulière.

• PIN 15 (1Q): Il s'agit de la sortie régulière pour la première bascule.Il change basé sur le signal d'horloge et les entrées J et K.

• broche 16 (1k): Il s'agit de l'entrée K pour la première bascule, en travaillant avec l'entrée J (broche 4) pour contrôler le comportement de la bascule pendant le cycle d'horloge.

Caractéristiques et spécifications du 74LS76

Le 74LS76 est un circuit intégré populaire (IC) utilisé dans de nombreux systèmes numériques car il combine la vitesse et la faible consommation d'énergie.Cela fait partie de la famille 74LS, connue pour ses performances fiables dans les circuits basés sur la logique.Examinons de plus près certaines des principales caractéristiques et spécifications du 74LS76, et pourquoi il fonctionne bien dans différents types de circuits.

Tension de fonctionnement

Le 74LS76 fonctionne bien avec une plage de tension de 2 volts à 6 volts.Cette gamme lui donne la possibilité de fonctionner dans divers systèmes, en particulier ceux qui fonctionnent avec une puissance faible ou moyenne.De nombreux systèmes numériques, y compris les microcontrôleurs et autres circuits similaires, utilisent des tensions dans cette plage, de sorte que le 74LS76 peut s'adapter facilement à ces systèmes.

Niveaux de tension d'entrée

Il existe deux points de tension importants qui aident le 74LS76 à décider si un signal est élevé ou bas:

Tension d'entrée de haut niveau minimale: Pour que le 74LS76 lise un signal comme élevé, la tension doit être d'au moins 2 volts.Cela signifie que l'IC ne reconnaîtra un signal élevé que si la tension est à ce niveau ou plus, garantissant qu'il lit correctement les signaux même s'il y a de légers changements de tension.

Tension d'entrée de bas niveau maximale: si la tension est de 0,8 volts ou moins, le 74LS76 lit le signal comme bas.Cela aide le CI à faire la différence entre un signal faible et élevé même si le système a de petites différences de tension.

Ces niveaux de tension s'assurent que le 74LS76 peut comprendre correctement les signaux qu'il reçoit, ce qui est utile dans les circuits où les tensions d'entrée peuvent varier légèrement.Il rend l'IC fiable pour gérer les signaux numériques et travailler avec d'autres parties du système.

Plage de température de fonctionnement

Le 74LS76 peut fonctionner dans une large gamme de températures, de aussi froide que -55 ° C à aussi chaud que 125 ° C.Cela lui permet d'être utilisé dans des systèmes qui peuvent être exposés à une chaleur ou un froid extrême, comme des équipements ou des machines extérieurs qui génèrent beaucoup de chaleur.Quelle que soit la température, le 74LS76 peut continuer à travailler sans problèmes, ce qui en fait un bon choix pour des environnements difficiles où les changements de température sont courants.

Types de packages

Le 74LS76 est disponible en différentes options d'emballage, y compris PDIP (Dual en ligne en plastique), GDIP (Ensemble en verre en ligne) et PDSO (petit contour en plastique).Ces différents packages rendent le 74LS76 flexible pour diverses utilisations.Le PDIP est facile à manipuler et souvent utilisé aux premiers stades de la construction d'un circuit car il s'adapte bien aux planches à pain.Le PDSO, en revanche, est plus compact et est utilisé dans des appareils plus petits où l'espace est limité.En raison de ces options d'emballage, le 74LS76 peut être utilisé dans de nombreux types de projets et conceptions électroniques différents.

Comment fonctionne la bascule JK 74LS76?

Figure 3: Tiration de bascule JK

Le 74LS76 contient deux bascules JK distinctes, et chacune fonctionne en fonction de ses signaux d'entrée.La sortie de la bascule, étiquetée comme Q, est contrôlée par la combinaison de J, K et du signal d'horloge.Le bascule JK peut se souvenir de son état actuel ou le modifier en fonction des entrées.Examinons de plus près comment cela fonctionne.

Fonctionnalité JK Flip-Flop

Figure 4: Table de vérité JK Flip-Flop

Le JK Flip-Flop modifie sa sortie en fonction des valeurs de J et K au moment où une impulsion d'horloge se produit.Le signal d'horloge agit comme un déclencheur.Voici ce qui se passe avec différentes combinaisons de J et K:

Lorsque j = 0 et k = 0: la sortie reste la même.En d'autres termes, Q ne change pas, et il contient la valeur qu'elle avait déjà avant l'impulsion d'horloge.

Lorsque j = 0 et k = 1: la sortie devient faible, ce qui signifie que Q est réglé sur 0. Ceci est appelé un «réinitialisation», où la bascule force la sortie à 0.

Lorsque j = 1 et k = 0: la sortie devient élevée, ce qui signifie que Q est réglé sur 1. C'est ce qu'on appelle un «ensemble», où la bascule force la sortie à 1.

Lorsque j = 1 et k = 1: la sortie passe à l'état opposé.Cela signifie que si Q était 1 avant, il deviendra 0, et s'il était 0, il deviendra 1. Ce processus est appelé basculer, et il est particulièrement utile pour créer des compteurs.

Exemple: conception de compteur 3 bits

Figure 5: compteur 3 bits en utilisant 74LS76

Une utilisation courante de la bascule JK 74LS76 est de faire des compteurs.Dans un compteur 3 bits, trois tongs JK sont connectés les uns après les autres, et chaque bascule représente un binaire.

Dans cette configuration, la première bascule bascule chaque fois que l'impulsion d'horloge se produit.Le deuxième bascule change son état chaque fois que la première bascule passe de haut à bas.Le troisième bascule change lorsque le second change, et ainsi de suite.De cette façon, les trois tongs comptent de 000 à 111 en binaire, ce qui représente les nombres de 0 à 7 en décimal.

Pour s'assurer que les tongs changent les états au bon moment, une porte et une porte est souvent ajoutée.Cette porte aide à contrôler le moment où les tongs changent, garantissant que le processus de comptage se déroule en douceur.Une fois que les tongs générent la sortie binaire, il peut être affiché.Par exemple, un décodeur BCD-TO-7-Segment comme le 74LS48 peut convertir le numéro binaire en un format qui peut être affiché sur un affichage à 7 segments.

Applications de 74LS76

Figure 6: 74LS76 dans un circuit de mémoire

Le 74LS76 est un circuit intégré de bascule JK (IC) utile qui est largement utilisé dans différents types de circuits numériques.Son travail principal est de stocker des données binaires (0 et 1) et de maintenir son état jusqu'à ce que de nouvelles entrées modifient cet état.Voici quelques-unes des principales façons dont le 74LS76 est appliqué dans les systèmes numériques:

Shift Registres

Dans les circuits numériques, les registres de décalage sont utilisés pour déplacer les données d'un endroit à un autre dans un ordre spécifique, généralement un bit à la fois.Le 74LS76 est bon pour ce travail car sa configuration de bascule JK peut maintenir chaque bit de données et la déplacer lorsque le signal d'horloge est donné.Cette capacité est utile dans les appareils qui doivent convertir les données de la forme parallèle (plusieurs bits à la fois) en forme de série (un bit à la fois) ou vice versa.Par exemple, dans les systèmes de communication numérique, les données doivent souvent être envoyées dans une séquence, et le 74LS76 aide à cette tâche en passant correctement les bits à travers le circuit.

Registres de mémoire et de contrôle

Le 74LS76 est souvent utilisé dans les ordinateurs et les microprocesseurs dans le cadre des registres de mémoire et de contrôle.Ces registres agissent comme des zones de détention temporaires pour les données avec lesquelles le processeur travaille actuellement.Les registres de contrôle contiennent des informations qui indiquent au processeur comment fonctionner ou quoi faire ensuite, tandis que les registres de mémoire stockent des données calculées ou traitées.Le 74LS76 fonctionne bien ici car sa conception de bascule lui permet de stocker des données de manière stable jusqu'à ce que le processeur en ait besoin.

Comptoirs

Le 74LS76 est également couramment utilisé dans les compteurs, qui sont des dispositifs qui comptent des choses comme le nombre d'impulsions d'un signal d'horloge ou le nombre d'événements qui se produisent au fil du temps.Les compteurs sont utilisés pour créer des appareils qui gèrent le calendrier, mesurent les fréquences ou suivent le nombre de fois quelque chose.La bascule 74LS76 modifie son état avec chaque impulsion d'horloge, ce qui lui permet de compter vers le haut ou vers le bas, selon la façon dont il est connecté dans le circuit.

Loquet

Dans certaines situations, il est nécessaire de maintenir un élément de données spécifique jusqu'à ce qu'une nouvelle commande ou un nouveau signal dise au circuit de le modifier.C'est là que le 74LS76 est pratique dans les circuits de verrouillage.Un circuit de verrouillage conserve un élément de données jusqu'à ce qu'une entrée lui dise de changer.Cette fonctionnalité est utile dans les systèmes qui doivent maintenir une sortie stable, par exemple lors de la maintenance des adresses de mémoire ou de la gestion des tampons de données temporaires dans les systèmes de communication.

Circuits Eeprom

Le 74LS76 peut également être utilisé dans les circuits avec EEPROM (mémoire en lecture programmable effacée électriquement), qui sont des puces de mémoire qui peuvent être écrites et effacées électriquement.Bien que le 74LS76 ne stocke pas les données elle-même, elle aide à gérer les signaux qui contrôlent le flux de données vers et depuis l'EEPROM.La structure de bascule du 74LS76 aide à garder une trace des signaux de contrôle importants et garantit le moment approprié pour la lecture ou l'écriture de données, ce qui aide l'EEPROM à fonctionner correctement.

ICS et alternatives équivalentes

Si le 74LS76 n'est pas disponible, d'autres circuits intégrés peuvent être utilisés pour faire le même travail.Certains CI équivalents couramment utilisés comprennent les 74LS73, MC74HC73A et SN7476.Ces CI ont des fonctions similaires et peuvent souvent être utilisés à la place du 74LS76.D'autres puces à bascule JK alternatives, telles que les 74LS107 et 4027b, peuvent également servir le même objectif dans la plupart des circuits.Bien que ces alternatives puissent avoir de légères différences dans la façon dont ils fonctionnent, comme avoir besoin de plus ou moins de puissance ou de course à différentes vitesses, ils peuvent généralement être échangés sans causer de problèmes pour le circuit.

Conclusion

74LS76 est une puce JK Flip-Flop utile qui aide à stocker et à contrôler les données dans les circuits numériques.Ses deux tongs, ainsi que divers contrôles d'entrée et de sortie, lui permettent de gérer efficacement les données binaires et de fonctionner avec les signaux de synchronisation.Cela en fait un choix courant pour les tâches comme le comptage, le stockage de la mémoire et le déplacement des données d'un endroit à un autre.En apprenant ses connexions PIN et comment elle fonctionne, vous pouvez voir comment le 74LS76 s'intègre dans une large gamme de projets électroniques.Que vous construisiez un compteur, gérant la mémoire ou le traitement des signaux, cette puce peut vous aider à le faire de manière efficace et fiable.

Questions fréquemment posées [FAQ]

1. Quelles sont les caractéristiques et fonctions clés de la base de bascule JK Dual JK 74LS76?

Le 74LS76 est une petite puce qui a deux tongs JK distincts à l'intérieur.Ces tongs peuvent stocker et modifier les données binaires (0 ou 1).Les caractéristiques principales incluent les entrées étiquetées J et K, une entrée d'horloge et des fonctions prédéfinies et claires spéciales.Il réagit aux changements du signal de l'horloge, ce qui signifie qu'il change lorsque le signal d'horloge passe de bas à haut ou à haut à bas.Il est utilisé pour stocker les données, basculer entre deux états et compter dans les circuits numériques.

2. Comment l'entrée d'horloge affecte-t-elle le fonctionnement de la bascule JK 74LS76?

L'entrée d'horloge contrôle lorsque le bascule vérifiera les entrées J et K pour décider si elle devait modifier son état.La bascule ne changera qu'au moment exact lorsque le signal d'horloge augmente ou diminue.S'il n'y a pas de changement de signal d'horloge, la bascule tient à son état actuel.Ainsi, l'entrée d'horloge est ce qui déclenche ou «active» la tong pour faire son travail au bon moment.

3. Quelles sont les configurations de broches et leurs rôles dans la bascule Dual JK 74LS76?

Le 74LS76 a 16 broches, chaque bascule à l'intérieur de la puce ayant son propre ensemble d'entrées et de sorties.Les épingles J et K décident comment le bascule se comportera (set ou réinitialiser).La broche horloge (CLK) déclenche le changement d'état.Les broches préréglées (pré) et claire (CLR) forcent la sortie à être 1 (on) ou 0 (off) instantanément, sans attendre le signal d'horloge.Les sorties sont Q et Q ’, où Q’ est juste l’opposé de Q. Il existe également des broches pour la puissance de connexion (VCC) et le sol (GND).

4. Comment le 74LS76 peut-il être utilisé dans la conception de compteurs et de circuits numériques?

Le 74LS76 est souvent utilisé pour fabriquer des compteurs en connectant plus d'une bascule d'affilée.La sortie d'une bascule peut déclencher la suivante, leur permettant de compter en binaire, ce qui signifie passer par une séquence de 0 et 1.La fonction à bascule de la bascule, qui se produit lorsque J et K sont réglés sur haut, le rend très utile pour les circuits numériques qui doivent compter ou changer les états de manière organisée, comme des diviseurs ou des systèmes de fréquence qui suivent l'ordre des étapes.

5. Quelles sont les applications et alternatives communes pour la bascule JK 74LS76?

Le 74LS76 est utilisé dans des appareils tels que le stockage de mémoire, les diviseurs en fréquence, les compteurs binaires et les registres de décalage.Ce sont tous des outils qui fonctionnent avec les données binaires, le comptage ou le déplacement des bits.Si le 74LS76 n'est pas disponible, il existe d'autres puces comme les 74LS73, 74LS107 et SN7476 qui peuvent faire le même travail.Ils ont des fonctionnalités similaires mais peuvent utiliser des quantités légèrement différentes de puissance ou répondre aux signaux d'une manière légèrement différente.