Digital Electronics: Vad är en vippa?

December 5

I språkbruk av elektronik, är en speciell typ av gated spärr en flip-flop. Skillnaden mellan en vippa och en gated spärr är att i en vippa, är ingångarna inte aktiverade enbart genom närvaron av en hög signal på klockingången.

Istället är ingångarna aktiveras genom övergången av klockingången. Således, i det ögonblick som de klockingångs övergångar från låg till hög, är ingångarna kortfattat aktiverad. När klockan stabiliseras på hög inställning, är utgångstillstånd vippan låst tills nästa klockpuls.

Flip-flops är ofta sägs vara kant-utlöst eftersom det är kanten på klocksignalen som utlöser vippan. Vid användning i klockstyrd datorkretsar, är kanttrigg en viktig egenskap eftersom det hjälper krets designers upprätthålla bättre kontroll över timingen i kretsar som innehåller hundratals eller kanske tusentals vippor.

Kretsarna som möjliggör en vippa för att svara på bara framkanten kan vara ganska komplicerat. En av de enklaste metoderna är att mata klockingången till en NAND-grind, som passerar ett av benen genom en inverterare. Detta fungerar eftersom i alla logiska grindar, finns det en mycket liten fördröjning mellan tiden en signal anländer vid ingången och den korrekta signalen anländer vid utgången.

Digital Electronics: Vad är en vippa?

Initialt är klockingången LÅG. Inverteraren bringar den första ingången till NAND-grinden (märkt 1) för att vara hög, medan den andra ingången är LÅG. Eftersom ingångarna inte båda är HÖG, är utsignalen från NAND-grinden vid punkt 2 HÖG. Den andra inverteraren inverterar NAND-grinden utsignal så att den slutliga utsignalen från kretsen vid punkt 3 är LÅG, precis som klockingången.

När klockingången går hög, den andra ingången till NAND-grinden går hög omedelbart. Det tar dock ett par millisekunder för omriktaren att svara, så för de få millisekunder, är fortfarande HÖG utsignalen från omriktaren.

Sålunda båda ingångarna till NAND-grinden är HÖG under några millisekunder, vilket gör att utsignalen från NAND-grinden vid punkt 2 för att gå LÅG. Därefter, inverterar den andra NOT-grind NAND-grinden utsignal, vilket gör att utsignalen vid punkt 3 i signalen att gå HÖG för ett kort ögonblick.

När den första INTE grinden fångar upp och dess utgång går låg (vid punkt 1), svarar NAND grinden till LOW och HIGH ingång genom att sätta sin produktion till HÖG vid punkt 2. Den andra INTE grinden inverterar sedan att produktionen vid punkt 3.

Nettoresultatet av kretsen är att långa pulser klock förvandlas till korta klockpulser. Varaktigheten mellan pulserna förblir densamma, men den höga delen av pulsen blir mycket kortare.

Vippor är konstruerade för användning i kretsar som använder stadiga klockpulser. Ett enkelt sätt att åstadkomma klockpulser för en vippkrets är att använda en 555 timer IC. Emellertid inmatningskälla för klockingången hos en vippa inte vara en faktisk klocka; det kan också vara en one-shot-ingång triggas av en tryckknapp.