74LS76 Dual JK Flip-Flop

74LS76 Dual JK Flip-Flop er en lille, men vidt brugt elektronisk komponent i digitale kredsløb.Det bruges ofte i systemer, der har brug for at styre on/off -stater og timing.Denne chip indeholder to JK-flip-flops, som er kredsløb, der kan indeholde og kontrollere en enkelt bit data (A 0 eller A 1).I denne vejledning tager vi et detaljeret kig på, hvordan 74LS76 fungerer, dens pin -layout, og hvordan det bruges i forskellige typer elektronik, såsom tællere og hukommelsesenheder.I slutningen har du en klar forståelse af, hvordan denne chip passer ind i forskellige digitale projekter, og hvordan det hjælper med at kontrollere strømmen af ​​data.

Katalog

Figur 1: 74LS76 Dual JK Flip-Flop Chip

Hvad er 74LS76?

74LS76 er en lille elektronisk chip, der indeholder to JK-flip-flops.En flip-flop er en type digitalt kredsløb, der kan skifte mellem to tilstande, hvilket betyder, at det kan gemme en smule data (enten en 0 eller en 1).Flip-flops er nyttige i mange digitale systemer, fordi de hjælper med at kontrollere og huske information.74LS76 bruges ofte i systemer, hvor det er vigtigt at styre binære (ON/OFF) -tilstande, især når timingen styres af et ursignal.

Input og output

Hver af de to JK-flip-flops i 74LS76 har flere input (signaler, du giver det), der kontrollerer, hvordan det fungerer: J, K, Clock Pulse (CP), Direct Set (S) og Direct Clear (R).Disse input giver chippen mulighed for at håndtere mange forskellige opgaver i digitale systemer.

J og K -indgange -Disse input beslutter, hvad flip-flop vil gøre, når det får et ursignal.J-input gør flip-flop "indstillet", hvilket betyder, at den vil tænde (eller gå til 1).K -input får det til at "nulstilles", hvilket betyder, at det slukker (eller går til 0).Hvis både J og K er tændt (1), skifter flip-flop til den modsatte tilstand-hvis den var tændt, slukker den, og hvis det var slukket, tændes det.

Ur input (CP) - Uret input kontrollerer, når flip-flop ser på J- og K-indgangene og beslutter, om den skal ændre sin tilstand.I 74LS76 kan flip-flop ændre sin tilstand, når uret signal enten går op (fra lav til høj) eller går ned (fra høj til lav), afhængigt af hvordan den er indstillet.Dette gør chippen god til at arbejde med timing i digitale systemer.

Direkte sæt (er) og direkte klar (R) - Disse input giver flip-flop mulighed for direkte at indstille sin output uden at vente på uret.Den forudindstillede (e) input får flip-flop straks til at tænde (1), mens det klare (r) input får den til at slukke (0).Disse kontroller er nyttige til hurtigt at nulstille eller starte systemet uden at have brug for ursignalet for at udløse ændringerne.

Pin -konfiguration af 74LS76

Figur 2: Pin -konfiguration af 74LS76

74LS76 er et populært integreret kredsløb, der indeholder to JK-flip-flops, hver med specifikke stifter til at kontrollere dens operationer.Nedenfor er en simpel forklaring af, hvad hver af de 16 stifter på denne chip gør.

• Pin 1 (1 CLK): Denne pin er urindgangen til den første flip-flop.Når signalet, der er forbundet til denne pin, ændres fra højt til lavt, udløser det en ændring i flip-flops tilstand.

• Pin 2 (1 pre '): Dette er den forudindstillede pin til den første flip-flop.Hvis denne stift er aktiveret (indstillet lavt), tvinger den flip-flop's output til at blive høj.

• Pin 3 (1 CLR '): Dette er den klare pin til den første flip-flop.Når denne stift er aktiveret (indstillet lavt), nulstiller den output fra flip-flop, hvilket gør den lavt.

• Pin 4 (1J): Dette er J-input til den første flip-flop.Det fungerer med K-indgangen (pin 16) for at bestemme, hvordan flip-flop opfører sig under urets cyklus.

• Pin 5 (VCC): Det er her strømforsyningen er tilsluttet.Typisk kræver chippen en 5-volt forsyning for at fungere korrekt.

• Pin 6 (2 CLK): Denne pin er urindgangen til den anden flip-flop, der arbejder på samme måde som pin 1 gør for den første flip-flop.Et signal, der går fra høje til lave udløser, en tilstandsændring i den anden flip-flop.

• Pin 7 (2 pre '): Denne pin indstiller output fra den anden flip-flop til høj, når den aktiveres (indstillet lav).

• Pin 8 (2 CLR '): Dette er den klare pin til den anden flip-flop.Når det er aktiveret (indstillet lavt), nulstiller det output til lavt.

• Pin 9 (2J): J-indgangen til den anden flip-flop.Ligesom J-input til den første flip-flop fungerer dette sammen med K-input til at kontrollere flip-flops opførsel under urets cyklus.

• Pin 10 (2q '): Dette er den omvendte (modsatte) output fra den anden flip-flop.Det giver den modsatte værdi af den almindelige output.

• Pin 11 (2q): Dette er den almindelige output af den anden flip-flop.Det ændrer tilstand baseret på uretsignalet og værdierne for J- og K -indgange.

• Pin 12 (2 K): Dette er K-indgangen til den anden flip-flop.Sammen med J-indgangen (pin 9) bestemmer den, hvad der sker med flip-flop under urets cyklus.

• Pin 13 (GND): Denne pin opretter forbindelse til jorden, der giver referencespændingen til kredsløbet.

• Pin 14 (1q '): Dette er den omvendte (modsatte) output til den første flip-flop.Det giver den modsatte værdi af den almindelige output.

• Pin 15 (1q): Dette er den almindelige output til den første flip-flop.Det ændrer sig baseret på ursignalet og J- og K -indgangene.

• Pin 16 (1k): Dette er K-indgangen til den første flip-flop, der arbejder med J-indgangen (pin 4) for at kontrollere flip-flops opførsel under urets cyklus.

Funktioner og specifikationer for 74LS76

74LS76 er et populært integreret kredsløb (IC), der bruges i mange digitale systemer, fordi det kombinerer hastighed og lavt strømforbrug.Det er en del af 74LS-familien, der er kendt for sin pålidelige ydelse i logikbaserede kredsløb.Lad os se nærmere på nogle af de vigtigste funktioner og specifikationer for 74LS76, og hvorfor det fungerer godt i forskellige typer kredsløb.

Driftsspænding

74LS76 fungerer godt med et spændingsområde på 2 volt til 6 volt.Dette interval giver det mulighed for at fungere i forskellige systemer, især dem, der fungerer på lav eller medium effekt.Mange digitale systemer, inklusive mikrokontrollere og andre lignende kredsløb, bruger spændinger inden for dette interval, så 74LS76 kan let passe ind i disse systemer.

Indgangsspændingsniveauer

Der er to vigtige spændingspunkter, der hjælper 74LS76 med at beslutte, om et signal er højt eller lavt:

Minimum indgangsspænding på højt niveau: For 74LS76 for at læse et signal som højt, skal spændingen være mindst 2 volt.Dette betyder, at IC kun genkender et højt signal, hvis spændingen er på dette niveau eller højere, hvilket sikrer, at det læser signaler korrekt, selvom der er små ændringer i spænding.

Maksimal indgangsspænding på lavt niveau: Hvis spændingen er 0,8 volt eller mindre, læser 74LS76 signalet som lavt.Dette hjælper IC med at fortælle forskellen mellem et lavt og højt signal, selvom systemet har små spændingsforskelle.

Disse spændingsniveauer sørger for, at 74LS76 korrekt kan forstå de signaler, den modtager, hvilket er nyttigt i kredsløb, hvor indgangsspændingerne kan variere lidt.Det gør IC pålidelig til at håndtere digitale signaler og arbejde med andre dele af systemet.

Driftstemperaturområde

74LS76 kan fungere i en lang række temperaturer, fra så koldt som -55 ° C til så varmt som 125 ° C.Dette gør det muligt at bruge det i systemer, der kan udsættes for ekstrem varme eller kulde, såsom udendørs udstyr eller maskiner, der genererer en masse varme.Uanset temperaturen kan 74LS76 fortsætte med at arbejde uden problemer, hvilket gør det til et godt valg for hårde miljøer, hvor temperaturændringer er almindelige.

Pakketyper

74LS76 leveres i forskellige emballageindstillinger, inklusive PDIP (plast dobbelt in-line-pakke), GDIP (glas dobbelt in-line-pakke) og PDSO (plast lille kontur).Disse forskellige pakker gør 74LS76 fleksible til forskellige anvendelser.PDIP er let at håndtere og bruges ofte i tidlige stadier af opbygning af et kredsløb, da det passer godt til brødplader.PDSO er på den anden side mere kompakt og bruges på mindre enheder, hvor pladsen er begrænset.På grund af disse emballagemuligheder kan 74LS76 bruges i mange forskellige typer elektroniske projekter og design.

Hvordan fungerer 74LS76 JK-flip-flop?

Figur 3: JK Flip-Flop Timing

74LS76 indeholder to separate JK-flip-flops, og hver enkelt fungerer baseret på dens indgangssignaler.Outputet fra flip-flop, mærket som Q, styres af kombinationen af ​​J, K og uret signalet.JK-flip-flop kan huske sin nuværende tilstand eller ændre den afhængigt af input.Lad os se nærmere på, hvordan det fungerer.

JK Flip-Flop-funktionalitet

Figur 4: JK Flip-Flop Truth Table

JK-flip-flop ændrer sin output baseret på værdierne for J og K i det øjeblik, hvor en urpuls sker.Ursignalet fungerer som en trigger.Her er hvad der sker med forskellige kombinationer af J og K:

Når j = 0 og k = 0: output forbliver den samme.Med andre ord ændrer Q ikke, og det har den værdi, den allerede havde før uret.

Når J = 0 og K = 1: Outputet bliver lavt, betyder q indstillet til 0. Dette kaldes en "nulstilling", hvor flip-flop tvinger output til 0.

Når J = 1 og K = 0: Outputet bliver højt, betyder q indstillet til 1. Dette kaldes et "sæt", hvor flip-flop tvinger output til 1.

Når J = 1 og K = 1: output skifter til den modsatte tilstand.Dette betyder, at hvis Q var 1 før, vil det blive 0, og hvis det var 0, vil den blive 1. Denne proces kaldes skiftende, og det er især nyttigt at skabe tællere.

Eksempel: 3-bit tællerdesign

Figur 5: 3-bit tæller ved hjælp af 74LS76

En almindelig anvendelse af 74LS76 JK-flip-flop er i at gøre tællere.I en 3-bit tæller er tre JK-flip-flops forbundet efter hinanden, og hver flip-flop repræsenterer en bit af et binært tal.

I denne opsætning skifter den første flip-flop, hver gang urpulsen sker.Den anden flip-flop ændrer sin tilstand, når den første flip-flop skifter fra høj til lav.Den tredje flip-flop ændres, når den anden skifter, og så videre.På denne måde tæller de tre flip-flops fra 000 til 111 i binær, hvilket repræsenterer numrene 0 til 7 i decimal.

For at sikre, at flip-flops ændrer tilstande på de rigtige tidspunkter, tilføjes en og gate ofte.Denne port hjælper med at kontrollere timingen af, når flip-flops ændres, hvilket sikrer, at tællingsprocessen kører glat.Når flip-flops genererer den binære output, kan den vises.For eksempel kan en BCD-til-7-segment-dekoder som 74LS48 konvertere det binære nummer til et format, der kan vises på en 7-segment-skærm.

Anvendelser af 74LS76

Figur 6: 74LS76 i et hukommelseskredsløb

74LS76 er et nyttigt JK-flip-flop integreret kredsløb (IC), der er vidt brugt i forskellige typer digitale kredsløb.Dets vigtigste job er at gemme binære data (0s og 1s) og holde sin tilstand, indtil nye input ændres denne tilstand.Nedenfor er nogle af de vigtigste måder, 74LS76 anvendes i digitale systemer:

Skift registre

I digitale kredsløb bruges skiftregistre til at flytte data fra et sted til et andet i en bestemt rækkefølge, normalt en smule ad gangen.74LS76 er godt til dette job, fordi dens JK-flip-flop-opsætning kan indeholde hver bit data og flytte dem, når ursignalet gives.Denne evne er nyttig i enheder, der har brug for at konvertere data fra parallel form (mange bit på én gang) til seriel form (en bit ad gangen) eller omvendt.I digitale kommunikationssystemer skal data for eksempel ofte sendes i en sekvens, og 74LS76 hjælper med denne opgave ved at skifte bits korrekt gennem kredsløbet.

Hukommelse og kontrolregistre

74LS76 bruges ofte i computere og mikroprocessorer som en del af hukommelses- og kontrolregistre.Disse registre fungerer som midlertidige besiddelsesområder for data, som processoren i øjeblikket arbejder med.Kontrolregistre indeholder oplysninger, der fortæller processoren, hvordan man fungerer, eller hvad de skal gøre næste, mens hukommelsesregistre gemmer data, der beregnes eller behandles.74LS76 fungerer godt her, fordi dets flip-flop-design giver det mulighed for at gemme data på en stabil måde, indtil processoren har brug for det.

Tællere

74LS76 bruges også ofte i tællere, som er enheder, der tæller ting som antallet af pulser fra et ursignal eller antallet af begivenheder, der sker over tid.Tællere bruges til at oprette enheder, der administrerer timing, måler frekvenser eller sporer, hvor mange gange der opstår noget.74LS76 flip-flop ændrer sin tilstand med hver urpuls, hvilket giver den mulighed for at tælle opad eller nedad, afhængigt af hvordan den er forbundet i kredsløbet.

Låser

I nogle situationer er det nødvendigt at holde et specifikt stykke data, indtil en ny kommando eller signal beder kredsløbet om at ændre det.Det er her 74LS76 er praktisk i låsekredsløb.Et låsekredsløb holder på et stykke data, indtil et input beder det om at ændre sig.Denne funktion er nyttig i systemer, der har brug for at holde en output stabil, f.eks. Når du holder hukommelsesadresser eller administrerer midlertidige datatuffere i kommunikationssystemer.

EEPROM -kredsløb

74LS76 kan også bruges i kredsløb med EEPROM (elektrisk sletlig programmerbar skrivebeskyttet hukommelse), som er hukommelseschips, der kan skrives til og slettes elektrisk.Mens 74LS76 ikke gemmer selve data, hjælper det med at styre signalerne, der kontrollerer strømmen af ​​data til og fra EEPROM.Flip-flop-strukturen i 74LS76 hjælper med at holde styr på vigtige kontrolsignaler og sikrer den rette timing til læsning eller skrivning af data, hvilket hjælper EEPROM med at fungere korrekt.

Ækvivalente ICS og alternativer

Hvis 74LS76 ikke er tilgængelig, kan andre integrerede kredsløb bruges til at udføre det samme job.Nogle almindeligt anvendte ækvivalente IC'er inkluderer 74LS73, MC74HC73A og SN7476.Disse IC'er har lignende funktioner og kan ofte bruges i stedet for 74LS76.Andre alternative JK-flip-flop-chips, såsom 74LS107 og 4027B, kan også tjene det samme formål i de fleste kredsløb.Selvom disse alternativer muligvis har små forskelle i, hvordan de fungerer, såsom at have brug for mere eller mindre strøm eller kørsel i forskellige hastigheder, kan de generelt udskiftes uden at forårsage problemer for kredsløbet.

Konklusion

74LS76 er en nyttig JK-flip-flop-chip, der hjælper med at gemme og kontrollere data i digitale kredsløb.Dens to flip-flops sammen med forskellige input- og outputkontroller giver det mulighed for at håndtere binære data og arbejde med timingsignaler effektivt.Dette gør det til et almindeligt valg for opgaver som at tælle, lagre hukommelse og skifte data fra et sted til et andet.Ved at lære om sine pin -forbindelser og hvordan den fungerer, kan du se, hvordan 74LS76 passer ind i en lang række elektroniske projekter.Uanset om du bygger en tæller, styring af hukommelse eller behandlingssignaler, kan denne chip hjælpe dig med at gøre det på en effektiv og pålidelig måde.

Ofte stillede spørgsmål [FAQ]

1. Hvad er de vigtigste funktioner og funktioner i 74LS76 Dual JK Flip-Flop?

74LS76 er en lille chip, der har to separate JK-flip-flops inde.Disse flip-flops kan gemme og ændre binære data (enten 0 eller 1).De vigtigste funktioner inkluderer input mærket J og K, et urindgang og speciel forudindstilling og klare funktioner.Det reagerer på ændringer i ursignalet, hvilket betyder, at det ændres, når ursignalet bevæger sig fra lav til høj eller høj til lav.Det bruges til lagring af data, vipper mellem to stater og tæller i digitale kredsløb.

2. Hvordan påvirker urindgangen driften af ​​74LS76 JK-flip-flop?

Uret input kontrollerer, når flip-flop kontrollerer J- og K-inputene for at beslutte, om den skal ændre sin tilstand.Flip-flop ændres kun på det nøjagtige tidspunkt, hvor ursignalet stiger eller falder.Hvis der ikke er nogen skift af ursignal, holder flip-flop sig fast i sin nuværende tilstand.Så urindgangen er det, der udløser eller "aktiverer" flip-flop til at gøre sit job på det rigtige tidspunkt.

3. Hvad er PIN-konfigurationer og deres roller i 74LS76 Dual JK Flip-Flop?

74LS76 har 16 stifter, hvor hver flip-flop inde i chippen har sit eget sæt input og output.J- og K-stifterne beslutter, hvordan flip-flop vil opføre sig (indstille eller nulstille).Uret (CLK) pin udløser ændringen i tilstand.De forudindstillede (pre) og klare (CLR) stifter tvinger output til at være 1 (tændt) eller 0 (slukket) øjeblikkeligt uden at vente på urets signal.Outputene er Q og Q ', hvor q' er det modsatte af Q. Der er også stifter til forbindelseseffekt (VCC) og jord (GND).

4. Hvordan kan 74LS76 bruges til at designe tællere og digitale kredsløb?

74LS76 bruges ofte til at gøre tællere ved at forbinde mere end en flip-flop i træk.Outputet fra en flip-flop kan udløse den næste, så de kan tælle i binær, hvilket betyder at gå gennem en sekvens på 0s og 1s.Flip-flop's skiftfunktion, der sker, når både J og K er indstillet til høj, gør det meget nyttigt for digitale kredsløb, der skal tælle eller skifte stater på en organiseret måde, som frekvensdelere eller systemer, der sporer rækkefølgen af ​​trin.

5. Hvad er de almindelige applikationer og alternativer til 74LS76 JK-flip-flop?

74LS76 bruges i enheder som hukommelseslagring, frekvensdelere, binære tællere og skiftregistre.Dette er alle værktøjer, der fungerer med binære data, tælling eller skiftende bits rundt.Hvis 74LS76 ikke er tilgængelig, er der andre chips som 74LS73, 74LS107 og SN7476, der kan gøre det samme job.De har lignende funktioner, men kan bruge lidt forskellige mængder magt eller reagere på signaler på en lidt anden måde.