الإلكترونيات الرقمية

[Mgh]

سألنى العديد من الأخوه عبر الرسائل الخاصة عن كيفية إستخدام دارات القلابات كوحدات تخزين حقيقية يمكن إستخدامها عمليا.
وأقول لهم بأن دارة القلاب تعمل على تخزين بت واحد (حالة منطقية واحدة)ولقد بينا ذلك سابقا عن طريق التحكم بنبضات الساعة أو تتابع حالات الدخل . ولتخزين عدد أكبر من الحالات يتم توصيل العديد من القلابات بطرق مختلفة (فيما يعرف بالمسجلات) سأتعرض إليها لاحقا. وربما أقوم بتصميم برنامج يوضح ذلك .

==================
نعود إلى القلابات ...

بعد أن رأينا الماسك D وكيف يعمل ننتقل إلى ما يعرف بالقلاب D Flip-Flop
والقلاب D تركيبه وتتبع عمله أكثر تعقيدا من كل ماسبق من القلابات ولكنه كماسك D يمتلك خطا واحدا للدخل وخطا واحدا لنبضات الساعة.

[Mgh]

كما يمكن بنائه من قلاب RS كا هو بالشكل التالى :

[Mgh]

ولكن الفرق بين قلاب D وماسك D يكمن فى طريقة أستخدام نبضات الساعة لتنظيم التعامل مع البيانات الداخلة إليه.

فكما تلاحظ فى المخطط التالى أن إشارة الخرج Q تتبع الدخل Data فقط وفقط عند الحافة الصاعدة RISING EDGE لنبضة الساعة Clock (وهذا ما يحدث عند الزمنين a,b)

[Mgh]

ويوجد القلاب D فى دارة متكاملة هى 7474 (والذى يحتوى على قلابين من نوع D منفصلين) . كما يوجد ماسك D فى دارة متكاملة 7475 (والتى تحتوى على أربع قلابات من نوع D ويشترك كل أثنان منهما فى خط واحد لنبضات الساعة).

شاهد الشكل التالى

[riaction]

السلام عليكم
مشكور جدا على المجهود الرائع

وياليت في آخر الدروس ملف Pdfكما فعلت سابقا فهو مفيد ويبسط المعلومة لو قدرت
وشكرا مرة أخرى

[حاتم]

السلام عليكم
 شكرا لك وجزاك الله خيرا وجعل عملك في ميزان حسناتك

[Mgh]

قلاب JK :
========
وهو قلاب مشهور يشبه فى شكل المداخل والمخارج إلى حد كبير ماسك RS ولكنه لا يحوى الحالة الغير معرفة (وهذه ميزة).
ويشبه القلاب D فى أنه متزامن (يعتمد على نبضات الساعة).

كما هو مبين بالجدول فإن :

السطر الأول هو حالة عدم التغيير أى يظل الخرج كما كان فى الحالة السابقة (حفظ)
السطر الثانى يوضح حالة المسح (Q=0)
السطر الثالث يوضح الحالة 1 (Q=1)
السطر الرابع يوضح حالة مفيدة جدا من حالات هذا القلاب وتسمى حالة وضع التبديل Toggle وتحدث عندما يكون كلا المدخلين فى الحالة =1 فإن المخرج Q يعكس حاله (إذا كان 0 يصبح 1 والعكس صحيح).

[Mgh]

=====
قلاب T
=====
وهو قلاب JK وقد دمجت مداخله الثلاثة فى دخل واحد .
حاول إكتشاف نظرية عمله.
وأنتظر منكم تعيقا حوله

[Mgh]

جاء الجزء الذى أنتظره الكثيرون والذى يعلمنا كيف نكون وحدات ذاكرة أكبر من القلابات (وحدة الذاكرة المفردة).

=============================
مسجلات الإزاحة Shift Registers:
=============================

مسجلات الإزاحة تعتبر تطبيق بسيط لما يمكن عمله بواسطة القلابات . ومسجل الإزاحة يتكون من سلسلة من القلابات موصلة على التوالى حيث خرج كل منها متصل بدخل الأخر .
وسنستخدم قلابات D فى تكوين مسجلات الإزاحة ولكن يمكن تكوين مسجلات الإزاحة أيضا من القلابات الأخرى مثل قلاب JK.

وفى الشكل التالى يتضح لنا أن كل مسجلات الإزاحة تحتوى على خط موحد لنبضات الساعة بين أجزائها (القلابات) . كما يمكن مسح محتويات قلابات  الإزاحة معا.

أما عن نظرية عمل مسجل الإزاحة الموجود فى الشكل التالى فالنتذكر أولا أن قلاب D يعمل معتمدا على نبضات الساعة كالتالى :

((( إشارة الخرج Q تتبع الدخل Data فقط وفقط عند الحافة الصاعدة RISING EDGE لنبضة الساعة Clock )))

[Mgh]

1- فى بداية العمل يتم مسح محتويات القلابات عن طريق خط المسح.

[Mgh]

2- عند الحافة الصاعدة الأولى لنبضات الساعة ينتقل الدخل (1) إلى القلاب FF1 ويكون الخرج Q فى هذا القلاب مساويا (1).

[Mgh]

3-عند الحافة الصاعدة الثانية لنبضات الساعة ينتقل خرج البوابة FF1 إلى إلى القلاب FF2 ويكون الخرج Q فى هذا القلاب مساويا (1).

[Mgh]

4- عند الحافة الصاعدة الثالثة لنبضات الساعة ينتقل خرج البوابة FF2 إلى إلى القلاب FF3 ويكون الخرج Q فى هذا القلاب مساويا (1).

[Mgh]

5- عند الحافة الصاعدة الرابعة لنبضات الساعة ينتقل خرج البوابة FF3 إلى إلى القلاب FF4 ويكون الخرج Q فى هذا القلاب مساويا (1).

[Mgh]

نلاحظ :
1- أن نبضة البيانات التى أدخلناها عند دخل البيانات قد أزيحت خلال القلابات باستخدام نبضات الساعة.
وبذلك يمكن تخزين أربع بتات بواسطة مسجل الإزاحة الموجود فى الشكل بعد أن أدخلناهم تسلسليا وأزحناهم كلا فى قلاب من قلابات الإزاحة.
2- كما يمكن زيادة عدد القلابات المتصلة على التوالى إلى أعداد كبيرة لتكوين ذواكر أكبر.