Chip logic. Phần 7. Kích hoạt. RS - kích hoạt

Các thiết bị điện tử có hai trạng thái đầu ra ổn định được gọi là kích hoạt. Một kích hoạt được dịch sang một trong các trạng thái ổn định bằng các xung đầu vào.

Một công thức tương tự được đưa ra, như một quy luật, trong tất cả các tài liệu kỹ thuật. Đối với người lần đầu tiên bắt gặp nó, nó có thể không hoàn toàn rõ ràng. Hai trạng thái này là gì và tại sao chúng được gọi là ổn định?

Cách dễ nhất để giải thích điều này là với một ví dụ đơn giản và dễ tiếp cận. Một tương tự khá gần gũi và dễ hiểu có thể là một bóng đèn bình thường với một công tắc. Có hai trạng thái ở đây: bật - tắt. Đối với một kích hoạt, các trạng thái này là cao, thấp. Đôi khi người ta cũng nói, bật - tắt, cài đặt - đặt lại.

Để thắp sáng hoặc tắt bóng đèn, chỉ cần chạm vào công tắc. Để bóng đèn tiếp tục cháy, không nhất thiết phải giữ công tắc bằng ngón tay của bạn: bóng đèn sẽ cháy vô thời hạn.

Nói cách khác, cô ấy ở trạng thái ổn định. Nó chỉ có thể được đưa ra khỏi trạng thái này bằng cách tắt nó đi, sử dụng cùng một công tắc. Hay nói cách khác, chuyển sang trạng thái ổn định khác. Trạng thái này cũng sẽ ổn định, nghĩa là, nó vẫn tồn tại vô thời hạn, cho đến khi nó được bật.

Một ví dụ tương tự khác, chúng ta có thể nhớ lại khởi động từ hai nút thông thường: nhấn nút màu đen - động cơ điện bật, nhấn màu đỏ - tắt. Trong trường hợp này, bạn nên chú ý đến thực tế là nhấn nút Khởi động lại (nếu động cơ đã được bật) trong mọi trường hợp sẽ không tăng tốc độ của nó. Theo cách tương tự, bạn có thể nhấn nút Dừng khi động cơ dừng: đó chỉ đơn giản là xác nhận trạng thái Dừng.

Trong các ví dụ này, có thể thấy rõ tính chất xung của tín hiệu đầu vào (nhấn công tắc hoặc nút). Ngoài ra còn có hai trạng thái bật - tắt, mỗi trạng thái ổn định: mỗi trạng thái ổn định: nó tiếp tục cho đến khi tín hiệu đầu vào bị ảnh hưởng. Gần nhất với các ví dụ được xem xét là RS - kích hoạt.

RS - kích hoạt

Trong tất cả các loại kích hoạt, RS là một kích hoạt, cả theo nguyên tắc hoạt động và theo mạch, đơn giản nhất. Trước đây, khi các bộ kích hoạt được thực hiện trên các bộ phận riêng biệt (bóng bán dẫn, điện trở, tụ điện, điốt), họ nói rằng bộ kích hoạt là bộ khuếch đại hai tầng, được bao phủ bởi phản hồi tích cực. Chúng tôi sẽ không xem xét tùy chọn này.

Kích hoạt từ yếu tố logic 2I - KHÔNG vi mạch K155LA3. Một sơ đồ của một kích hoạt như vậy được hiển thị trong Hình 1.

Hình 1. RS - kích hoạt trên các phần tử 2I - KHÔNG.

Kích hoạt có được bằng phản hồi chéo từ đầu ra đến đầu vào giữa hai yếu tố logic. Một kích hoạt như vậy có hai đầu ra và hai đầu vào độc lập. Một trong những đầu vào (cái trên theo sơ đồ) được gọi là S từ bộ tiếng Anh - set, đầu vào khác được gọi là R từ RESET tiếng Anh - đặt lại. Thông thường các đầu vào này và theo đó, các tín hiệu được gọi đơn giản là bật và tắt.

Ngoài hai đầu vào RS, kích hoạt có hai đầu ra. Thông thường, các đầu ra được biểu thị trên các mạch bằng chữ Q. Một trong các đầu ra được gọi là trực tiếp và đầu ra khác là nghịch đảo. Chữ Q biểu thị đầu ra nghịch đảo được gạch chân ở trên. Chỉ định / Q hoặc ThẻQ cũng được cho phép. Trong sơ đồ của chúng tôi, đầu ra trực tiếp là đầu ra thứ 3 của phần tử DD1.1 và đầu ra nghịch đảo là đầu ra thứ 6 của phần tử DD1.2.

Là tín hiệu đầu vào, chỉ các nút được sử dụng, bằng cách nhấn nút kích hoạt được chuyển sang trạng thái tương ứng. Trong các mạch thực, tín hiệu đầu vào có thể được cung cấp từ các đầu ra của vi mạch. Để tiến hành các thí nghiệm giáo dục, các nút có thể được thay thế đơn giản bằng một đoạn dây.

Cần lưu ý ngay rằng mọi thứ trong mạch này là tùy ý: các tín hiệu đầu vào không thuộc về các chân cụ thể của vi mạch, như được chỉ ra trong sơ đồ. Trong trường hợp này, R và S có thể được hoán đổi cho nhau và vị trí của đầu ra trực tiếp và nghịch đảo sẽ thay đổi. Ở đây, mọi thứ chỉ phụ thuộc vào trí tưởng tượng của nhà phát triển một kế hoạch cụ thể.

Hai đèn LED được sử dụng để chỉ trạng thái kích hoạt: một trong số chúng sáng khi đầu ra ở mức cao. Cái khác sẽ được hoàn trả. Đèn LED không thể được cài đặt, trạng thái của đầu ra kích hoạt có thể được theo dõi bằng vôn kế thông thường, mặc dù điều này sẽ không được thuận tiện và rõ ràng.

Sau khi mạch được lắp ráp trên một bảng mạch, bạn nên kiểm tra cài đặt chính xác, và sau đó bật nó lên. Khi bật, một trong các đèn LED sẽ sáng lên. Cái nào, không thể nói trước, vì mọi thứ được xác định bởi các quá độ không ổn định trong khi bật và sự lan truyền của các tham số của các yếu tố logic.

Giả sử rằng đèn LED HL1 sáng lên, cho biết đầu ra trực tiếp của bộ kích hoạt Q cao. Trong trường hợp này, họ nói rằng kích hoạt được cài đặt. Đầu ra nghịch đảo / Q sẽ tương ứng thấp (mức tín hiệu ở đầu ra nghịch đảo luôn ngược với mức ở đầu ra trực tiếp).

Tất cả các cuộc thảo luận về trạng thái của kích hoạt là liên quan đến trạng thái của đầu ra trực tiếp. Nếu đầu ra trực tiếp ở mức cao, kích hoạt được đặt (bật, ở trạng thái đơn) và nếu đầu ra trực tiếp ở mức thấp, thì điều đó được coi là kích hoạt được đặt lại (tắt, ở trạng thái 0). Như đã đề cập ở trên, trạng thái của đầu ra nghịch đảo luôn ngược với trạng thái trực tiếp.

Vì vậy, khi bạn bật nguồn, đèn LED HL1 sẽ sáng lên, cho biết mức cao trên đầu ra trực tiếp. Đèn LED HL2 sẽ tắt - kích hoạt ở trạng thái đơn.

Nếu ở trạng thái kích hoạt này để nhấn nút SB1, thì sẽ không có gì xảy ra - đèn LED HL1 sẽ tiếp tục sáng và tắt HL2. Do đó, nhấn nút SB1 chỉ đơn giản xác nhận trạng thái duy nhất của kích hoạt.

Có thể loại bỏ kích hoạt khỏi trạng thái này bằng cách nhấn nút SB2: đèn LED HL1 sẽ tắt và HL2 sẽ bật. Như trong trường hợp trước, nhấn hoặc giữ nút SB2 trong một thời gian dài sẽ không thể thay đổi trạng thái này. Ở trạng thái này, mạch sẽ duy trì vô thời hạn, cụ thể là cho đến khi nhấn nút SB1 hoặc cho đến khi tắt nguồn.

Và điều gì xảy ra nếu bạn nhấn cả hai nút cùng một lúc? Không có gì ghê gớm, ngoài thực tế là trạng thái kích hoạt sẽ không được xác định, vì ở cả hai đầu ra đều có một cấp độ của một đơn vị logic. Theo logic của kích hoạt, trạng thái này được coi là bị cấm, do đó, nó là không thể chấp nhận.

Nếu mức logic có mặt ở cả hai đầu vào, thì trạng thái kích hoạt không thay đổi. Chế độ này được gọi là chế độ lưu trữ thông tin. Do đó, bộ kích hoạt RS thường được sử dụng trong các thiết bị lưu trữ, ví dụ, trong các loại chip RAM tĩnh khác nhau.

Toàn bộ câu chuyện này được trình bày trong bảng chân lý của trình kích hoạt RS, được hiển thị trong Hình 1b. Một phiên bản tương tự của trình kích hoạt RS được gọi là không đồng bộ, vì nó không yêu cầu bất kỳ tín hiệu bổ sung nào cho phép hoặc cấm hoạt động của các đầu vào RS.

Thông thường, bộ kích hoạt RS được sử dụng như một bộ triệt độ nảy của các tiếp điểm cơ học nếu cần phải đếm số lượng xung bằng bộ đếm điện tử. Các quầy như vậy cũng được thực hiện trên các kích hoạt. Thông thường, đây là các kích hoạt D hoặc JK, sẽ được thảo luận trong phần tiếp theo của bài viết.

Boris Aladyshkin

Tiếp tục bài viết: Chip logic. Phần 8. D - kích hoạt

Comments

[#1]

thời gian tốt trong ngày

xin vui lòng cho tôi biết ..Tôi cần để các tiếp điểm của rơle 1 được đóng lại, các tiếp điểm của rơle thứ 2 được đóng lại trong một thời gian ngắn và khi các tiếp điểm của rơle 1 được mở, các tiếp điểm của rơle thứ 2 lại được mở
(rơle hoặc khóa điện tử)

[#2 arlimasme]

Bảng trạng thái không đầy đủ - xem tại đây:

Stallions S.I., Makarov I.A. Một tập hợp đầy đủ các trạng thái ổn định của bộ kích hoạt RS không đồng bộ // Tạp chí khoa học và phương pháp mạng điện tử "Vestnik MGTU MIREA" ("Herald of MSTU MIREA"), số 1 (2) 2014, tháng 3, tr. 147-159.

[#3]

Bộ kích hoạt này được điều khiển bởi các tín hiệu ở mức logic thấp, hóa ra trong bảng chân lý, đơn vị chỉ ra sự vắng mặt của tín hiệu, tôi có đúng không?