Jkフリップ

電子機器におけるデジタルという用語は、2つの状態の形式でのデータの生成、処理、または保存を表します。2つの状態は、HIGHまたはLOW、正または非正、セットまたはリセットとして表すことができ、最終的にはバイナリになります。高値は1、低値は0であるため、デジタルテクノロジーは一連の0と1として表されます。例は011010で、各用語は個々の状態を表します。したがって、ハードウェアでのこのラッチングプロセスは、ラッチまたはフリップフロップ、マルチプレクサ、デマルチプレクサ、エンコーダ、デコーダなど、まとめてシーケンシャルロジック回路と呼ばれる特定のコンポーネントを使用して実行されます。

そこで、ラッチとも呼ばれるフリップフロップについて説明します。ラッチは、2つの安定状態としての双安定マルチバイブレータとして理解することもできます。一般に、これらのラッチ回路はアクティブハイまたはアクティブローのいずれかであり、それぞれHIGHまたはLOW信号によってトリガーできます。

フリップフロップの一般的なタイプは、

RSフリップフロップ（リセットセット）
Dフリップフロップ（データ）
JKフリップフロップ（ジャック・キルビー）
Tフリップフロップ（トグル）

上記のタイプのうち、JKおよびDフリップフロップのみが集積IC形式で入手可能であり、ほとんどのアプリケーションで広く使用されています。この記事では、JKフリップフロップについて説明します。

JKフリップフロップ：

JKフリップフロップという名前は、テキサスインスツルメンツの発明者であるジャックキルビーに由来しています。その汎用性により、ICパッケージとして入手できます。 JKフリップフロップの主な用途は、シフトレジスタ、ストレージレジスタ、カウンタ、および制御回路です。 Dタイプのフリップフロップの配線は簡単ですが、JKフリップフロップはトグル性があります。これは追加の利点です。したがって、これらは主にカウンタやPWM生成などで使用されます。ここでは、JKフリップフロップのデモにNANDゲートを使用しています。

クロック信号がLOWのときはいつでも、入力が出力状態に影響を与えることはありません。入力をアクティブにするには、クロックをハイにする必要があります。したがって、JKフリップフロップは、クロック信号が制御信号である制御された双安定ラッチです。したがって、出力には、以下で説明する入力に基づく2つの安定状態があります。

JKフリップフロップの真理値表：

時計	入力	出力
リセット	J	K	Q	Q '
バツ	LOW	バツ	バツ	0	1
高い	高い	0	0	変化なし
高い	高い	0	1	0	1
高い	高い	1	0	1	0
高い	高い	1	1	トグル
LOW	高い	バツ	バツ	変化なし
高い	高い	バツ	バツ	変化なし
高い	高い	バツ	バツ	変化なし

J（ジャック）とK（キルビー）は、JKフリップフロップの入力状態です。QおよびQ 'は、フリップフロップの出力状態を表します。表によると、入力に基づいて、出力はその状態を変更します。しかし、考慮すべき重要なことは、これらすべてがクロック信号の存在下でのみ発生する可能性があるということです。これは、相補入力のSRフリップフロップのように機能し、トグル機能を備えているという利点があります。

論理ゲートを使用したJKフリップフロップの表現：

したがって、3入力と2入力のNANDゲート真理値表を比較し、JKフリップフロップ真理値表に示されている入力を適用すると、出力を分析できます。前の状態（Q '）を0と見なして、上記のアセンブリを2段階構造として分析します。

場合J = 1、K = 0とCLOCK = HIGH

出力：Q = 1、Q '= 0。動作は正しいです。

リセット：

RESETピンはアクティブHIGHである必要があります。RESETピンでLOWになると、すべてのピンが非アクティブになります。したがって、このピンは常に引き上げられ、必要な場合にのみ引き下げることができます。

ICパッケージ：

Q	真の出力
Q '	褒め言葉の出力
時計	クロック入力
J	データ入力1
K	データ入力2
リセット	ダイレクトリセット（ローアクティブ）
GND	接地
V _CC	供給電圧

使用するICはMC74HC73A（RESET付きデュアルJK型フリップフロップ）です。これは、内部に2つの個別のJKフリップフロップを含む14ピンパッケージです。上記は、ピン図とそれに対応するピンの説明です。

必要なコンポーネント：

IC MC74HC73A（デュアルJKフリップフロップ）–1No。
LM7805 –1いいえ。
タクタイルスイッチ–4No。
9Vバッテリー–1No。
LED（緑– 1;赤– 1）
抵抗器（1kὨ-4;220kὨ-2）
ブレッドボード
接続線

JKフリップフロップの回路図と説明：

IC電源_VDDの範囲は0〜 + 7Vで、データはデータシートに記載されています。以下のスナップショットはそれを示しています。また、出力にLEDを使用し、電源電圧とDC出力電圧を制御するためにソースを5Vに制限しました。

LED電圧を制限するためにLM7805レギュレータを使用しました。

JKフリップフロップの実用的なデモンストレーションと動作：

ボタンJ（Data1）、K（Data2）、R（Reset）、CLK（Clock）は、JKフリップフロップの入力です。2つのLEDQおよびQ 'は、フリップフロップの出力状態を表します。9Vバッテリーは、電圧レギュレーターLM7805への入力として機能します。したがって、安定化された5V出力は、ICへのVccおよびピン電源として使用されます。したがって、Dでの異なる入力の場合、対応する出力はLEDQおよびQ 'を通して見ることができます。

ピンJ、K、CLKは、通常プルダウンされ、ピンRはプルアップされています。したがって、デフォルトの入力状態は、通常動作の状態であるRを除くすべてのピンでLOWになります。したがって、真理値表による初期状態は上記のようになります。Q = 1、Q '= 0。使用されるLEDは、220オームの抵抗を使用して電流制限されています。