الإلكترونيات الرقمية

[Electronic boy!]

أحب أن أساهم بهذا الموقع الرائع My Webpage

لكن هل لديك فكرة تمكننا من تحميله كاملاً على أجهزتنا ؟؟'> وتصفحه دون الإتصال بإنترنت ؟

[Mgh]

لقد دلنى الأخ السفير على البرنامج التالى ولكن لم نجربه

برنامج Teleport Pro  لتحميل مواقع من الشبكة :

الحجم : 0.666 ميجابايت

للتحميل بالزر الأيمن وحفظ باسم

بيانات الدخول :


الاسم :   CoKeBoTtLe99

الكود :    636806315

[Mgh]

دارات الذاكرة :
===============
كما رأينا فى الفقرات السابقة أن بوابات الAND والOR هى دارات تستخدم فى إتخاذ القرار . فهى أيضا يمكن إستخدامها لتعمل كوحدات للذاكرة.
ولتعرف كيف يتم ذلك لاحظ الدارة التالية وهى دارة ذاكرة بسيطة جدا مكونة من بوابة OR ومطبق عليها تغذية عكسية (تغذية الدخل من الخرج)

لنفرض أن الخرج Q حالته (0) منطقى كحالة إبتدائية وبالتالى فإن الدخل B سيكون حالته = (0) منطقى (لأنه يأخذ قيمته من الخرج عن طريق التغذية العكسية).
لو أدخلنا إشارة قيمتها (1 منطقى) إلى الدخل A فإن الخرج سيكون (1) منطقى وإذا أتبعنا الحالة السابقة بدخل (0) على الA فإن الخرج لن يتغير لأن الدخل B سيظل على الحالة (1)
وسيظل الخرج متذكرا حالته تلك حتى نفصل خط التغذية العكسية بين الخرج Q و الدخل B

[Mgh]

RS LATCH
=========
بينما عرفنا أن الدارة السابقة يمكنها تذكر حدث واحد خلال تشغيلها ولا يمكن مسحها إلا بفصل التغذية العكسية بها. ولكن فى الحياه العملية يجب أن تكون الذاكرة ذات قابلية للمسح أو لإعادة التهيئة RESET عندما نقرر عدم حاجتنا لما تخزنه.
ولعمل دارة تقوم بتلك الوظيفة المطلوبة نحتاج لبوابتين من نوع NOR كما فى الشكل التالى

وفهم وظيفة هذه الدارة (المرفقة) مهم جدا جدا قبل إستخدامها فى دارات أكبر. فهى تسمى RS Flip-flop ( قلابات RS) أو RS LAtch (ماسكات RS) و الإختصار RS يعنى RESET/SET

و الشروط التى يجب أن تتوفر فى هذه الدارة لتعمل بكفاءة :
1- يجب أن يكون الخرج Q متمم للخرج Q' وليس مساويا له.
2- يجب أن لا يسمح للدخلين R و S أن يأخذا القيمتين 1,1

--------------------
ولتخيل طريقة العمل تتبع الخطوات التالية:
1- أفرض أن الحالة الإبتدائية للطرف Q =0 إذا وتبعا لشرط التشغيل يجب أن تكون Q'=1
2- أفرض دخلين S=0 و R=1
3- ستجد أن الخرجين Q و Q' لهما القيمتين 0 و 1 على الترتيب.

ومن الثلاث خطوات السابقة نجد أنه عندما تكون القيمة reset =1 (والقيمة Set=0) فإن الخرج الأساسى Q سيساوى (0) - أى سيصفر الخرج RESET

-----------------
بتكرير الخطوات الثلاث السابقة :
1- أفرض أن الحالة الإبتدائية للطرف Q =0 إذا وتبعا لشرط التشغيل يجب أن تكون Q'=1
2- أفرض دخلين S=1 و R=0
3- ستجد أن الخرجين Q و Q' لهما القيمتين 1 و 0 على الترتيب.

ومن الثلاث خطوات السابقة نجد أنه عندما تكون القيمة set =1 (والقيمة reSet=0) فإن الخرج الأساسى Q سيساوى (1).

---------------
بتكرير الخطوات الثلاث  :
1- أفرض أن الحالة الإبتدائية للطرف Q =0 إذا وتبعا لشرط التشغيل يجب أن تكون Q'=1
2- أفرض دخلين S=0 و R=0
3- ستجد أن الخرجين Q و Q' لهما القيمتين 0 و 1 على الترتيب.

ونستنتج من ذلك أنه عندما يكون الدخلين R=S=0 فإن الدارة تحتفظ بحالتها السابقة ((تخزنها))


---------------
ومهما كان الفرض فى الخطوة الأولى من كل ثلاثة فيما سبق فإن عمل الدارة يتوقف على قيم الR و S

[حاتم]

أخي Mgh أرجو منك إتمام الدروس لأني أتبع دروسك كل يوم وجزاك الله خيرا

[Mgh]

أخى حاتم . أنا سعيد جدا لوجود مهتم مثلك . وإن شاء الله سأكملها وأتمنى أن تفيد الجميع '>

[riaction]

السلام عليكم شكرا على هذه الدروس الرائعة..
كيف تتم البوابات الرقمية العميات الحسابية؟؟؟
وكيف يتم وصل أكثر من دائرة ذاكة بحيث يكون الحفظ أكبر المساحة
هل كل رقم منطقي =1bit
وشكرامرة أخرى

[Mgh]

أخى riaction  تابع وستعرف

[Mgh]

ولكن هل سألت نفسك لماذا وضعنا شرط التشغيل رقم 2- بأنه لا يمكن أن نسمح للدخلين R ,S بأن يأخذا القيم 1و1 ؟

للإجابة على هذا السؤال . جرب التجربة التالية :

1- أفرض أن الخرجين Q ,Q' يأخذان القيم الإبتدائية 1 , 0  على الترتيب.
2- أفرض أن الدخلين S,R يأخذان القيم المحظورة 1و1
3-  ستجد أن الخرجين Q و Q' لهما القيمتين 0 و 0

4- أفرض أن الدخلين R ,S تحولا إلى الحالة 0و0
حاول أن تتبع الخرج ستجد أن الQ , Q' سيأخذان القيم 1و1

5- ولكن هذا الخرج سيعود إلى الدخل عبر التغذية العكسية ليتفاعل مع الدخلين R ,S
وسيكون الخرج Q,Q' مساويا 0و0

6- ولكن هذا الخرج سيعود إلى الدخل عبر التغذية العكسية ليتفاعل مع الدخلين R ,S
وسيكون الخرج Q,Q' مساويا 1و1

وبهذا نكون عدنا للنقطة (4) وتتكرر النقاط (4) و(5) و(6) إلى ما شاء الله.

ويظل الخرج متذبذبا بين الحالتين 0 و1 بأقصى سرعة ممكنة.

وهذه الحالة تعرف بالRACE Condition أو يمكن تعريفها بالحالة المحظورة.

ولكن هذا الكلام السابق يعتبر نظريا فقط . و(عمليا) ستتوقف الدارة عن التذبذب بعد فترة لأن أحد البوابتين سيكون أسرع قليلا من البوابة الأخرى مما سيجعلها تكون خرجها أسرع من الأخرى فيحدث ذلك إتزان للدائرة وتقف . ولكنها ستقف عند قيم عشوائية لا يمكن التنبؤ بها.

!!!! أتمنى أن يكون الشرح السابق واضحا وإلا فأرجو مراسلتى للمزيد من التوضيح !!!!

=========================

وكما صممنا قلاب RS باستخدام بوابات NOR فإنه يمكننا تصميمه باستخدام بوابات NAND ولكن سيكون هناك تعديل بسيط بوضع Inverter على كل دخل .

هل تستطيع تتبع عمل هذه الدارة ؟؟
ولماذا وضعنا الInverter عند الدخل ؟؟
وما هى الحالة المحذورة ؟؟

[Mgh]

وفى تطوير لقلاب RS أضيفت بعض الأضافات لتطوير إمكانياته كما هو موضح بالشكل التالى .
 
نلاحظ زيادة طرف يسمى الClock أو نبضات الساعة ويتم التحكم به فى كون الدارة متاحة Enabled (أى تتأثر بالدخل على R,S) أو غير متاحة Disabled (أى لا تتأثر بالدخل على R,S).
وهذا الطرف عندما تكون القيمة عليه =0 فإن بوابتى الAND المتصلة به لا تسمح للدخلين R,S بالتأثير فى الدارة أما إذا كانت قيمته =1 فإن عمل بوابتى الAND يكون معتمدا على قيم الدخلين R,S

كما نلاحظ زيادة طرفين CLEAR و PRESET وهما طرفان يستخدمان لوضع القيمة 0 أو 1 على الخرج Q (علىالترتيب) دون أن يكون لذلك أى علاقة بالدخل.
ويمكنك أن تتخيل فائدتهما بتشبيه ذلك بعمل CLEAR للألة الحاسبة قبل البداية فى عمل حسابات جديدة أى تضع القيمة الإبتدائية المخزنة فى الدارة قبل تشغيلها.

[Mgh]

حاول أن تزيد من فهمك لعمل الدارة السابقة بقراءة سريعة للمخطط الزمنى التالى :
ستلاحظ أن خرج Q لن يتأثر بأى من الدخلين R و S إلا فى حالة وجود إشارة الCLOCK فى الحالة المرتفعة HIGH.

[Mgh]

=============
ماسك D-Latch
=============

ولما كانت أحد حالتى تشابه الدخلين هى حالة حرجة تؤدى لمايسمى بالRace أو التذبذب ذو الناتج العشوائى. فإن التطوير الذكر لدارة قلاب RS كان لضمان وجود الدخلين R , S فى حالتين مختلفتين وذلك بوضع INVERTER كما بالشكل التالى.

[Mgh]

وعمل هذه الدارة يدور فى حالتين :

1- حالة نبضة الساعة Clock المرتفعة = 1
2- حالة نبضة الساعة Clock المنخفضة = 0

ففى حالة نبضة الساعة Clock المرتفعة يتبع الخرج Q الدخل D فى أى تغير.
أما فى حالة نبضة الساعة Clock المنخفضة فإن الخرج Q يحتفظ بقيمته ولا يتأثر بالدخل D.

هل يمكنك إثبات ذلك بتتبع مسار الإشارة فى الدارة عبر البوابات.

لاحظ المخطط الزمنى التالى لمزيد من الفهم للنقطتين السابقتين حيث يمكنك أن تلاحظ أن كل الإشارات تبدأ من حالة الصفر عند(a) ورغم أن الدخل D ترتفع حالته (b) إلا أن الخرج يظل منخفضا وذلك لأن إشارةالساعة منخفضة.
وعند © حيث ترتفع حالة إشارةالساعة نجد الخرج قد أرتفع ليلحق بحالة الدخل الحالية.
ولكن عندما تنخفض إشارة الساعة مرة أخرى عند (d) فإن التغير فى الخرج سيتوقف وسيحتفظ الخرج بقيمته الحالية حتى ترتفع إشارة الساعة مرة أخرى.
وهذا ما يحدث عند(e) .

وخلاصة ما سبق :
ستجد أن الخرج يتبع الخرج بعد حافة الصعود لنبضات الساعة  Positive Going Edge بينما يمسك الخرج على حالته عند حافة الهبوط لنبضات الساعة  Negative Going  Edge .

[Mgh]

هل من متابع ؟؟؟؟؟

[Electronic boy!]

وهل نترك موضوعاً كهذا من شخص مميز ؟!  :'>