- D Flip-flop:
- Komponen yang Dibutuhkan:
- D Diagram Sirkuit Flip-Flop dan Penjelasannya:
- Demonstrasi Praktis D Flip-Flop:
Istilah digital dalam elektronika mewakili pembangkitan, pemrosesan, atau penyimpanan data dalam bentuk dua keadaan. Kedua keadaan dapat direpresentasikan sebagai TINGGI atau RENDAH, positif atau non-positif, set atau reset yang pada akhirnya biner. Tinggi adalah 1 dan rendah adalah 0 dan karenanya teknologi digital dinyatakan sebagai rangkaian 0 dan 1. Contohnya adalah 011010 di mana setiap istilah mewakili suatu negara bagian. Dengan demikian, proses penguncian pada perangkat keras ini dilakukan dengan menggunakan komponen tertentu seperti latch atau Flip-flop, Multiplexer, Demultiplexer, Encoder, Decoder dan lain-lain yang secara kolektif disebut sebagai rangkaian logika Sequential.
Jadi, kita akan membahas tentang Flip-flop yang disebut juga latches. Pengunci juga dapat dipahami sebagai Multivibrator Bistabil sebagai dua kondisi stabil. Umumnya, rangkaian kait ini dapat berupa aktif-tinggi atau aktif-rendah dan masing-masing dapat dipicu oleh sinyal TINGGI atau RENDAH.
Jenis sandal jepit yang umum adalah,
- RS Flip-flop (SETEL ULANG)
- D Flip-flop (Data)
- JK Flip-flop (Jack-Kilby)
- T Flip-flop (Toggle)
Dari jenis di atas, hanya sandal jepit JK dan D yang tersedia dalam bentuk IC terintegrasi dan juga digunakan secara luas di sebagian besar aplikasi. Di sini, di artikel ini kita akan membahas tentang D jenis Flip Flop.
D Flip-flop:
D Flip-flop digunakan sebagai bagian dari elemen penyimpanan memori dan juga pemroses data. D flip-flop dapat dibangun menggunakan gerbang NAND atau dengan gerbang NOR. Karena keserbagunaannya, mereka tersedia sebagai paket IC. Aplikasi utama D flip-flop adalah untuk memperkenalkan penundaan dalam rangkaian waktu, sebagai penyangga, pengambilan sampel data pada interval tertentu. D flip-flop lebih sederhana dalam hal koneksi kabel dibandingkan dengan JK flip-flop. Di sini kami menggunakan gerbang NAND untuk mendemonstrasikan D flip flop.
Kapanpun sinyal clock RENDAH, input tidak akan pernah mempengaruhi status output. Jam harus tinggi agar masukan dapat aktif. Jadi, D flip-flop adalah kait Bi-stable yang terkontrol di mana sinyal clock adalah sinyal kontrol. Sekali lagi, ini dibagi menjadi tepi positif yang dipicu D flip-flop dan tepi negatif yang dipicu D flip-flop. Jadi, keluaran memiliki dua kondisi stabil berdasarkan masukan yang telah dibahas di bawah ini.
Tabel kebenaran D Flip-Flop:
|
Jam |
MEMASUKKAN |
KELUARAN |
|
|
D |
Q |
Q ' |
|
|
RENDAH |
x |
0 |
1 |
|
TINGGI |
0 |
0 |
1 |
|
TINGGI |
1 |
1 |
0 |
D (Data) adalah status input untuk D flip-flop. Q dan Q 'mewakili status keluaran dari flip-flop. Menurut tabel, berdasarkan input output berubah statusnya. Tapi, hal penting yang harus diperhatikan adalah semua ini hanya dapat terjadi dengan adanya sinyal clock. Ini, bekerja persis seperti SR flip-flop untuk input gratis saja.
Representasi D Flip-Flop menggunakan Logic Gates:
|
MEMASUKKAN |
KELUARAN |
|
|
Masukan 1 |
Masukan 2 |
Keluaran 3 |
|
0 |
0 |
1 |
|
0 |
1 |
1 |
|
1 |
0 |
1 |
|
1 |
1 |
0 |
Dengan demikian, membandingkan tabel kebenaran gerbang NAND dan menerapkan input seperti yang diberikan dalam tabel kebenaran D flip-flop, output dapat dianalisis. Menganalisis perakitan di atas sebagai struktur tiga tahap mempertimbangkan keadaan sebelumnya (Q ') menjadi 0
ketika D = 1 dan CLOCK = HIGH
Output: Q = 1, Q '= 0. Bekerja benar.
PRESET dan CLEAR:
D flip flop memiliki dua input lain yaitu PRESET dan CLEAR. Sinyal TINGGI ke pin CLEAR akan membuat keluaran Q direset menjadi 0. Demikian pula sinyal TINGGI ke pin PRESET akan membuat keluaran Q disetel yaitu 1. Oleh karena itu nama itu sendiri menjelaskan deskripsi pin.
|
Jam |
MEMASUKKAN |
KELUARAN |
|||
|
PRESET |
BERSIH |
D |
Q |
Q ' |
|
|
X |
TINGGI |
RENDAH |
X |
1 |
0 |
|
X |
RENDAH |
TINGGI |
X |
0 |
1 |
|
X |
TINGGI |
TINGGI |
X |
1 |
1 |
|
TINGGI |
RENDAH |
RENDAH |
0 |
0 |
1 |
|
TINGGI |
RENDAH |
RENDAH |
1 |
1 |
0 |
Paket IC:
The IC digunakan di sini adalah HEF4013BP (Dual D-jenis flip-flop). Ini adalah paket 14 pin yang berisi 2 flip-flop D individu di dalamnya. Di bawah ini adalah diagram pin dan deskripsi pin yang sesuai.
|
PIN |
Deskripsi PIN |
|
Q |
Output Benar |
|
Q ' |
Output Pujian |
|
CP |
Input Jam |
|
CD |
CLEAR-Input langsung |
|
D |
Masukan data |
|
SD |
PRESET-Input langsung |
|
V SS |
Tanah |
|
V DD |
Tegangan suplai |
Komponen yang Dibutuhkan:
- IC HEF4013BP (Dual D flip-flop) - 1Tidak.
- LM7805 - 1Tidak.
- Tactile Switch - 4No.
- Baterai 9V - 1No.
- LED (Hijau - 1; Merah - 1)
- Resistor (1kὨ - 4; 220kὨ -2)
- Papan tempat memotong roti
- Menghubungkan kabel
D Diagram Sirkuit Flip-Flop dan Penjelasannya:
Di sini kami telah menggunakan IC HEF4013BP untuk mendemonstrasikan Sirkuit Flip Flop D, yang memiliki Dua Flip jepit tipe D di dalamnya. Sumber daya IC HEF4013BP V DD berkisar dari 0 hingga 18V dan data tersedia di lembar data. Snapshot di bawah ini menunjukkannya. Karena kami telah menggunakan LED pada output, sumbernya dibatasi hingga 5V.
Kami telah menggunakan regulator LM7805 untuk membatasi tegangan LED.
Demonstrasi Praktis D Flip-Flop:
Tombol D (Data), PR (Preset), CL (Clear) adalah input untuk D flip-flop. Dua LED Q dan Q 'mewakili status output dari flip-flop. Baterai 9V bertindak sebagai input ke regulator tegangan LM7805. Oleh karena itu, output 5V yang diatur digunakan sebagai Vcc dan suplai pin ke IC. Jadi, untuk input yang berbeda pada D, output yang sesuai dapat dilihat melalui LED Q dan Q '.
The pin CLK, CL, D dan PR biasanya ditarik ke bawah dalam keadaan awal seperti yang ditunjukkan di bawah ini. Karenanya, status input default akan menjadi RENDAH di semua pin. Jadi, keadaan awal menurut tabel kebenaran adalah seperti yang ditunjukkan di atas. Q = 1, Q '= 0.
Di bawah ini kami telah menjelaskan berbagai status Flip-Flop tipe D menggunakan rangkaian flip flop D yang dibuat di papan tempat memotong roti.
Negara Bagian 1:
Jam - RENDAH; D - 0; PR - 0; CL - 1; Q - 0; Q '- 1
Untuk input Negara 1, led MERAH menyala yang menunjukkan Q 'menjadi TINGGI dan LED HIJAU menunjukkan Q menjadi RENDAH. Seperti dibahas di atas ketika CLEAR diatur ke TINGGI, Q diatur ulang ke 0 dan dapat dilihat di atas.
Negara bagian 2:
Jam - RENDAH; D - 0; PR - 1; CL - 0; Q - 1; Q '- 0
Untuk input Negara 2, lampu LED HIJAU menyala yang menunjukkan Q menjadi TINGGI dan LED MERAH menunjukkan Q 'menjadi RENDAH. Seperti yang dibahas di atas ketika PRESET diatur ke TINGGI, Q diatur ke 1 dan dapat dilihat di atas.
Status 3: Jam - RENDAH; D - 0; PR - 1; CL - 1; Q - 1; Q '- 1
Untuk input Negara 3, lampu LED MERAH dan HIJAU menyala yang menunjukkan Q dan Q 'menjadi TINGGI pada awalnya. Ketika PR dan CL ditarik ke bawah saat melepaskan tombol, status menjadi jelas.
Status 4: Jam - TINGGI; D - 0; PR - 0; CL - 0; Q - 0; Q '- 1
Untuk masukan Negara 4, lampu LED MERAH menyala menunjukkan Q 'menjadi TINGGI dan LED HIJAU menunjukkan Q menjadi RENDAH. Keadaan ini stabil dan tetap di sana sampai jam dan masukan berikutnya. Karena CLOCK LOW to HIGH edge triggered, tombol input D harus ditekan sebelum menekan tombol CLOCK.
Status 5: Jam - TINGGI; D - 1; PR - 0; CL - 0; Q - 1; Q '- 0
Untuk input Negara 5, LED menyala HIJAU menunjukkan Q menjadi TINGGI dan LED MERAH menunjukkan Q 'menjadi RENDAH. Keadaan ini juga stabil dan tetap di sana sampai jam dan masukan berikutnya. Karena CLOCK LOW to HIGH edge triggered, tombol input D harus ditekan sebelum menekan tombol CLOCK.
