T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、

1. RSフリップフロップ（リセットセット）
2. Dフリップフロップ（データ）
3. JKフリップフロップ（ジャック・キルビー）
4. 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、Tフリップフロップについて説明し ます。

Tフリップフロップ：

Tフリップフロップという名前は、トグル操作の性質から呼ばれています。Tフリップフロップの主な用途は、カウンタと制御回路です。TフリップフロップはJKフリップフロップの変形形式であり、トグル領域で動作するようになっています。

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、T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。

Tフリップフロップの真理値表：

時計	入力	出力
リセット	T	Q	Q '
バツ	LOW	バツ	0	1
高い	高い	0	変化なし
高い	高い	1	トグル
LOW	高い	バツ	変化なし

Tフリップフロップは、JKフリップフロップの修正された形式です。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、相補入力用のSRフリップフロップおよびJKフリップフロップとは異なり機能します。これにはトグル機能しかありません。

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。J入力とK入力が短絡され、T入力として使用されます。

必要なコンポーネント：

1. MC74HC73A（デュアルJKフリップフロップ）–1No。
2. LM7805 –1いいえ。
3. タクタイルスイッチ–3No。
4. 9Vバッテリー–1No。
5. LED（緑– 1;赤– 1）
6. 抵抗器（1kὨ-3;220kὨ-2）
7. ブレッドボード
8. 接続線

T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。

Tフリップフロップの実用的なデモンストレーション：

ボタンT（トグル）、R（リセット）、CLK（クロック）は、T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、TでのHIGHおよびLOW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T、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、通常の動作でHigh状態にある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。

注： CLOCKはHIGHからLOWのエッジでトリガーされるため、両方の入力ボタンを押し続けて、CLOCKボタンを離す必要があります。

以下では 、ICMC74HC73Aでブレッドボード回路を使用したTFlip-Flopのさまざまな状態について説明しました。デモビデオも以下に示されています。

状態1：

時計–高; T – 1; R – 1; Q / Q'–2つの状態を切り替えます。

Tおよびクロックでの状態1HIGH入力の場合、REDおよびGREEN LEDは、各クロックパルス（HIGHからLOWエッジ）に対して交互に点灯し、トグル動作を示します。出力は前の状態から別の状態に切り替わり、このプロセスは以下に示すようにクロックパルスごとに続行されます。

T = 1の最初のクロックパルスの場合

T = 1の2番目のクロックパルスの場合

状態2：

クロック–低; T – 0; R – 1; Q – 0; Q'– 1

状態2の出力は、入力の変更がこの状態では影響を与えないことを示しています。出力の赤のLEDは、Q 'がHIGHであることを示し、緑のLEDは、QがLOWであることを示します。この状態は安定しており、次のクロックと入力がRESETをHIGHパルスとして適用されるまでそこにとどまります。

状態3：残りの状態は、出力が前の出力状態と同様になる変更なしの状態です。変更は出力状態に影響しません。上記の真理値表で確認できます。

完全な動作とすべての状態は、以下のビデオでも示されてい ます。