T Guide de connaissances de déclenchement - avant et inconvénients, comment cela fonctionne, types

Les flops en T-flip sont similaires aux tongs JK.En connectant les entrées J et K, on ​​peut dériver une bascule en T.Comme une bascule D, il n'a qu'une seule entrée externe avec une horloge.

tongs sont les appareils les plus simples des automates numériques, présentant deux états stables.Un État détient une valeur de «1» et l'autre un «0.»L'état de l'appareil et les informations binaires stockées à l'intérieur sont déterminés par les signaux de sortie: directs et inverses.Si un potentiel est défini sur la sortie directe correspondant à la sortie logique, le dispositif est à un état de déclenchement unique (le potentiel de la sortie inverse correspond à un zéro logique).S'il n'y a pas de potentiel sur la sortie directe, l'appareil est à l'état zéro.

Les flops en T-flip sont principalement disponibles en deux variétés:

Déclencheur en T asynchrone

Tréplier en T synchrone

Les deux types de flops t-flip fonctionnent de manière similaire.La seule différence réside dans le processus de transition d'un état à l'autre.Le type asynchrone effectue directement cette transition, tandis que le type synchrone fonctionne en fonction de ce signal.

Lors de l'évaluation d'un scénario où l'entrée d'horloge est toujours élevée (1), il est nécessaire de considérer les deux états potentiels de l'entrée de bascule (T), élevés (1) ou bas (0).Détaillons les résultats pour chaque état et les interactions de porte logique impliqués.

• Condition de sortie: Ici, Gate1 et Gate2 sont et les portes connectées à T (réglé sur 0).
• Sortie GATE1 et GATE2: Étant donné que les sorties et les sorties GATE 0 lorsque l'une de ses entrées sont 0, les sorties de GATE1 et GATE2 seront toujours 0, quelles que soient leurs autres entrées.
• GATE3 / Q (N + 1) Logique: GATE3 est influencé par la sortie de GATE1.Lorsque GATE1 sortit 0, l'équation logique de Gate3 se simplifie à non (0 ou non Q), ce qui entraîne Q.
• GATE4 / Q (N + 1) 'Logique: GATE4 suit un modèle similaire, produisant non (0 ou Q), simplifiant à Not Q ou Q'.

• En supposant que Gate1 = 0 et Gate2 = 0, et en utilisant la caractéristique et les portes (toute entrée de 0 se traduit par une sortie de 0), l'opération est simple:
• GATE3 / Q (n + 1) calcule comme q, en maintenant l'état actuel.
• GATE4 / Q (N + 1) «Résille en Q», le complément de l'état actuel.

• Condition de sortie: Lorsque t est réglé sur 1, les entrées de GATE1 et GATE2 reflètent désormais les sorties d'autres opérations logiques, influençant leurs sorties.
• Sortie GATE1 et GATE2: GATE1 se connecte directement à l'état actuel Q, et GATE2 à Not Q ou Q '.
• GATE4 / Q (N + 1) 'Logique: Ici, l'équation simplifie car les entrées de la porte et la porte sont opposées (Q et non Q), résultant en 0.
• GATE3 / Q (N + 1) Logique: En revanche, GATE3 traite avec Not Q ou Q ', ne sortant pas (Q et 0), simplifiant à Not Q ou Q'.

• La configuration de la logique conduit à des interactions intéressantes:
• Gate1 = q, gate2 = q ', affectant les processus logiques ultérieurs.
• Gate4 / q (n + 1) 'calcule directement comme 0, car le fonctionnement et le fonctionnement entre q et non q ne peuvent pas être vrais.
• Gate3 / q (n + 1) puis calcule comme q ', qui est la bascule de l'état précédent lorsque t était 0.

Nous utiliserons cette table de vérité pour compiler une table caractéristique pour la talte T.Dans le tableau de vérité, vous ne pouvez voir qu'une seule entrée t et une sortie Q (n + 1).Cependant, dans le tableau caractéristique, vous verrez deux entrées T et QN et une sortie Q (n + 1).

À partir du diagramme logique ci-dessus, il est clair que Qn et Qn 'sont deux sorties complémentaires, agissant également comme entrées pour GATE3 et GATE4, nous considérons donc QN (c'est-à-dire l'état actuel de la bascule) comme entrée et Q (n + 1) comme sortie pour l'état suivant.

Après avoir terminé la table caractéristique, nous construions un K-MAP à 2 variables pour dériver l'équation caractéristique.

De la K-Map, vous obtenez deux paires.Résolvant les deux, nous obtenons l'équation caractéristique suivante:

Q (n + 1) = tqn ’+ t’qn = t xor qn

Dans les circuits numériques, les flops en T-flip offrent plusieurs avantages significatifs qui simplifient leur fonction et leur intégration:

• Simplicité d'entrée unique: Les flops T-flip n'ont qu'une seule entrée, simplifiant leur fonctionnement.Cette entrée unique peut basculer entre les états élevés et bas, ce qui lui permet de s'intégrer de manière transparente dans les conceptions de circuits et de se connecter facilement avec d'autres circuits numériques.
• Aucun État non valide: Les flops en T-flip manquent d'états non valides, aidant à prévenir les comportements imprévisibles dans les systèmes numériques.Cette fiabilité est cruciale pour maintenir les performances cohérentes du système.
• Réduction de la consommation d'énergie: Par rapport à d'autres tongs, les flops t-flip consomment moins de puissance.Cette efficacité énergétique est bénéfique pour prolonger la durée de vie de la batterie des appareils portables et réduire les coûts énergétiques des grands systèmes numériques.
• Opération bistable: Comme d'autres tongs, T-flip-flop dispose d'un fonctionnement bistable, ce qui signifie qu'ils peuvent indéfiniment maintenir l'un ou l'autre état (0 ou 1) jusqu'à ce qu'ils soient déclenchés par un signal d'entrée.Cette caractéristique est essentielle pour les applications qui nécessitent un stockage stable à long terme de données à un seul bit.
• Implémentation facile: T-flip-flop peut être facilement implémenté à l'aide de portes logiques de base.Cette simplicité en fait un choix économiquement viable pour de nombreux systèmes numériques, contribuant à réduire les coûts globaux du système.

Malgré ces avantages, les flops en T-flip ont également certaines limites qui peuvent affecter leur aptitude à certaines applications:

• Sortie inversée: La sortie des flops en T-flip est l'opposé de son entrée, qui peut compliquer la conception des circuits logiques de synchronisation et rendre la conception plus complexe.Les concepteurs doivent considérer cela pour assurer un comportement de circuit correct.
• Fonctionnalité limitée: T-flip-flop ne peut stocker qu'un peu d'informations et ne sont pas capables d'effectuer des opérations complexes comme l'ajout ou la multiplication, limitant leur utilisation dans les tâches de mémoire de base.
• Sensibilité aux pépins: Les flops en T-flip peuvent être sensibles aux pépins et au bruit sur le signal d'entrée, provoquant potentiellement des changements d'état inattendus.Cette sensibilité peut conduire à un comportement imprévisible dans les systèmes numériques, en particulier dans les environnements avec une interférence électronique élevée.
• Délai de propagation: Comme tous les tongs, les tongs T-flip rencontrent des retards de propagation, qui peuvent introduire des problèmes de synchronisation dans des systèmes avec des contraintes de synchronisation strictes.Ces retards doivent être pris en compte lors de la conception du système pour éviter les erreurs de synchronisation et assurer un fonctionnement fiable.

Les flops en T-flip sont utilisés dans diverses applications du monde réel, notamment:

• Division de fréquence: Les flops en T-flip sont souvent utilisés pour faire de deux deux fois la fréquence d'un signal d'horloge.En basculant l'état de la bascule avec chaque impulsion d'horloge, ils divisent efficacement la fréquence du signal d'entrée de deux, ce qui les rend idéales pour une synchronisation précise et des horloges numériques et des synthétiseurs de fréquence.
• Doublage de la fréquence: Inversement, les flops en T-flip peuvent également être utilisés pour doubler la fréquence d'un signal d'horloge, connu sous le nom de doublement de fréquence.Ceci est réalisé en configurant les bascules dans une configuration qui génère une fréquence de sortie deux fois celle du signal d'entrée.
• Stockage de données: Les flops T-FLIP peuvent être utilisés comme blocs de construction de base pour stocker des bits de données uniques, où les données doivent être temporairement enregistrées pour un traitement ou une transmission ultérieure.Cela les rend très utiles dans des applications telles que les registres de décalage et les dispositifs de stockage.
• Compteurs: Une autre application significative de FLIP-FLOP consiste à créer des compteurs binaires.Ils peuvent être interconnectés avec d'autres portes logiques numériques pour construire des compteurs qui peuvent incrémenter ou décrire le comptage en fonction des exigences de conception.