قلاب المعطيات

من ويكيبيديا، الموسوعة الحرة

  • قلاب المعطيات اوالقلاب من النمط D :

(D-flipflop ) دي فليب فلوب وهو القلاب بمدخل وحيد بالاضافة إلى مدخل الساعة وعندما تكون إشارة الساعة بقيمة 1 تصبح حالته الداخلية مطابقة لقيمة الدخل ، وهو يحتفظ بحالته الداخلية طالما ان إشارة الساعة لها القيمة 0 .


يكون الخرج بعد تطبيق نبضة الساعة مساويا للدخل قبل تطبيق هذه النبضة ، لذلك يستخدم القلاب D كمؤخر زمني


  • يتجنب القلاب D الحالات الغير معرفة في جداول الحقيقة ال RSFF بانتاج عدد خيارات الدخل

كما ان القلاب D مجهز بمقياس زمني RS، و الرمز التخطيطي وجدول الحقيقة الخاص به ، الشكل :


  • يملك القلاب D دخل واحد فقط ( D من اجل البيانات ) بعيدا عن نبضة الساعة

عندما يقف المقياس على الوضع مرتفع ، (D (a 0 or a 1 تنتقل إلى Q (الخرج) عندما يقف المقياس على الوضع منخفض تبقى Q بدون تغيير تخزن Q البيانات حتى يعود نبض الساعة للوضع المرتفع مرة أخرى عندما تتوفر بيانات جديدة :

  • وكما ذكرنا سابقا ان القلاب D يملك دخل بيانات مفرد

ذلك الدخل موصل لدخل ال S للقلاب RS ( القلاب السيد التابع ) بينما معكوس ال D موصل للدخل R وهذا يمنع أن يحث اتحاد الدخل .

  • القلاب RS (يستخدم نادرا في المنطق الفعلي المتسلسل ) يعتبر حجر الاساس لدارات القلاب D
  • وللسماح للقلاب بأن يكون في حالة حمل ، يملك القلاب D دخل ثاني يدعى Enable

دخل ال Enable هو AND-ed مع دخل D ، حيث عندما ال Enable=0 فان دخل ال R و S للقلاب RSهي صفر وحالتها مستمرة

عندما دخل ال Enable=1 فان دخل ال S للقلاب RS يساوي دخل الD ،و R هي مقلوب ال D

اذن تحدد قيمة خرج ال D عندما يكون ال Enable=1

عندما تعود قيمة المدخل Enable للصفر ... يتم الاحتفاظ بآخر دخل لل D


  • يسلسل القلاب D الدخل ، جاعلا التنقلات متلائمة مع الدخل D .
  • يحمل ال D البيانات ، و يخزن القيمة التي تكون على خط البيانات . لذلك تعتبر كأنها خلية ذاكرة رئيسية .
  • يمكن أن يصنع القلاب D من set/reset flip-flop بواسطة ربط ال set مع ال reset بواسطة عاكس ..


[تحرير] القلابات D باستخدام المغلاقات NOR :

  • تستخدم هذه الدارة ثلاثة دارات من المغلاق RS متواصلة كما هو مبين يستخدم هذا المثال بوابات NORولكن من الممكن استخدام بوبات NAND بسهولة لتشكل نفس التابع
  • تخزن دارتا مغلاق الدخل بفعالية اشارات D و D' بشكل منفصل وتزود هذه الاشارات المخزنة لخرج المغلاق ، بينما دخل نبضة الساعة( ال CLK ) هو 0 منطقي يتغير إلى دخل D الذي الوحيد بامكانه أن يؤثر على حالة البوابة المنخفضة لدارة المغلاق المنخفض الدخل .

وتكون البوابات الأخرى مقفولة لحالات خرجها بواسطة توصيلاتها الأخرى .

  • عندما تصبح نبضة الساعة ( ال CLK ) تساوي 1 منطقي ، انها تجبر بشكل ملازم خرج بوابتي الدخل المتوسطتين للصفر المنطقي . وهذا يعزل بشكل فعال مغلاق الخرج من اي تغيرات في الدخل .

و في هذا الوقت واحدة من مغاليق الدخل او الأخرى سوف تكون في حالة غير صحيحة ، بالاعتماد على حالة الدخلD . ان هذه الحالة الغير صحيحة تلغي عمل المغلاقين لدارة الدخل تلك ..

الآن ، عندما تهبط نبضة الساعة ( ال CLK ) للصفر منطقي ، والتي على كل حال كان دخل المغلاق لها في حالة غير صحيحة ، سوف تستعيد بسرعة عملها كمغلاق ، وسوف تسيطر حالاً على حالة الخرج للمغلاق .في هذه الحالة سوف تبقى دارة القلاب مقدوحة بالجبهة والتي سوف تأخذ الحالة لدخل D في لحظة هبوط نبضة الساعة

الاشكال التالية توضح لنا القلاب D باستخدام المغلاقات NOR :


الشكل التالي يوضح لنا القلاب D باستخدام المغلاقات NAND :


  • من الممكن اختراق مغلاق بدون شروط التسابق: ببساطة بتزويد دخل واحد فقط للمغلاق RS ، وتوليد إشارة معكوسة لتقدم للوحدات الأخرى في المغلاق . في هذه الحالة فان دخلي ال R و S دائما معكوسان مع الحفاظ على الصلة مع بعضهما ..ولا يمكن أن تحدث شروط التسابق .

دارة المغلاق D مبينة بالشكل :


  • تستخدم دارة المغلاق لتسيطر على المستوى المنطقي OR والذي يتواجد على خط البيانات عندما دخل الساعة مرتفع .

اذا غيرت البيانات حالتها في اللحظة التي تكون فيها نبضة الساعة مرتفعة ،عندها الخرج سوف يتبع الدخل

  • بينما تشكل الدارة الأكثر تعقيداً نوعا ما تابع مشابه للمغلاق D, الحافة المرتفعة لنبضة الساعة تستخدم لتسيطر على دخل القلاب
  • هذا الجهاز مفيد جدا عندما يكون من الضروري السيطرة على مستوى منطقي على الخط والذي يتغير بسرعة

الشكل التالي يظهر مخطط زمني للقلاب D . هذا النمط من الأجهزة يقال عنه مقدوح بالجبهة ("edge triggered")


  • القلاب D والمغلاق D لهما نفس جدول الحقيقة :
clock D Q
0 1 x x 1 0
1 0 x x 1 1
0 0 x x 0 1
1 1 or1 0 0 1
1 1 or1 1 1 0
1 1 0 x
  • وصلات خارجية

www.hobbyprojects.com

www.phys.ualberta.ca

www.play-hookey.com

web.cs.mun.ca

http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/electronic/dflipflop.html