أساسياتالنظم الرقمية 241 عملية التشف Encoding 220 الناخب بأربعة مداخل 1-of-4 Data Selector/ Multiplexer 225 مشفربثمانية مداخل وثلاثة مخارج 8-of-3 Line Encoder 220 دائرة عامة Universal Circuit 227 مشفر من عشري إ الشفرة العشرية المشفرة ثنائياً Decimal-to-BCD Encoder 222 موزع البيانات Demultiplexes (DMUX) 229 الناخب أو منتقي البيانات Multiplexers (Data Selectors) 225 موزع بمدخل وحيد وأربعة مخارج 1-Line-to-4-Line Demultiplexes 230
عدد الصفحات ٢٤٢أساسياتالنظم الرقمية 242
عدد الصفحات ٢٤٣أساسياتالنظم الرقمية 243 الفصلالسابع 7 الماسكات والقلابات Latches and Flip-Flops
عدد الصفحات ٢٤٤أساسياتالنظم الرقمية 244 الأهداف العامة للفصل Objectives Chapter عندما تكمل هذا الفصلسوف تكتسب مجموعة من الخبرات والمعارف و ينبغي أن تكون قادراً على: التفريق ما بين الدوائر المنطقية التوافقية والدوائر المنطقية التعاقبية. معرفة ودراسة دوائر الماس كات وجدول الحقيقة الخاص بها. فهم و تحليل مبدأ عمل القلاب. معرفة ودراسة وتصميم الأنواع الشهيرة من القلابات وتوضيح طريقة عملها وهي: معرفة ودراسة دائرة القلاب S-R. معرفة ودراسة دائرة القلاب J-K. معرفة ودراسة دائرة القلاب D. التعرف على أهم خصائص القلابات. فهم جدول الحقيقة وتحليل المخططات الزمنية لدوائر القلابات. التعرف على أهم تطبيقات القلابات. التعرف على أهم شرائح الدوائر المتكاملة SCI للقلابات والماسكات.
عدد الصفحات ٢٤٥أساسياتالنظم الرقمية 245 1- مقدمةIntroduction درسنا فى الفصول السابقة الصنف الأول من الدوائر الرقمية وهي الدوائر المنطقية التوافقية Combinational Logic Circuit،هذه الدوائر تتكون من دخل وخرج، حيث يتحدد الخرج عند أي لحظة بالدخل الموجود عند هذه اللحظة فقط، أي أنه لا يوجد أي نوع من أنواع التغذية المرتدة من الخرج إلى الدخل، و يعتمد خرج الدائرة فقط على القيم الحالية للدخل، من أمثلة هذه الدوائر التى درسناها دوائر المشفرات ومحللات الشفرة والنواخب والموزعات ودوائر الحساب وغيرها الكثير. سنقوم في هذا الفصل بدراسة نوع جديد من الدوائر المنطقية الرقمية وهي القلابات Flip Flops أو ثنائية الاستقرار، وهي دوائر لها القدرة على تخزين قيمة منطقية إما واحد "1" أو صفر "0" أي خانة واحدة، لفترة زمنية تستمر طالما أن التيار الكهربائي لم ينقطع عن الدائرة ، أو لم يتم تغيير هذه القيمة خارجي اً. تعتبر القلابات من أهم الدوائر المنطقية لتعدد استخداماتها ولكونها الوحدة الأساسية في بناء الدوائر المنطقية التعاقبية Sequential Logic Circuits،حيث نقوم في هذا الفصل بتوضيح بنائها و طريقة عملها مع تحليل جدول الحقيقة والمخطط الزمني لأنواعها المختلفة، وأهم تطبيقاتها. 2- الدوائر المنطقية التعاقبية Sequential Logic Circuits تنقسم الدوائر المنطقية إلى نوعين: دوائر منطقية توافقية Logic Circuits Combinational: يعتمد فيها الخرج في أي لحظة زمنية على المدخلات الموجودة في تلك اللحظة، وحدة البناء الأساسية فيها هي البوابات المنطقية Logic Gates. دوائر منطقية تعاقبية Sequential Logic Circuits: يعتمد فيهاالخرج في أي لحظة زمنية على المدخلات الموجودة في تلك اللحظة، وعلى الخرج السابق للدائرة، ويتميز بوجود ذاكرة، أي توجد لديها قدرة تخزينية تأتي من التغذية المرتدة Feedback حيث أن خرج الدائرة يتم أخذه عبر هذه التغذية المرتدة و إدخاله إلى الدائرة مرة أخرى مع متغيرات الدخل، وحدة البناء الأساسية فيها هي دائرة القلاب Flip-Flop Circuit. سوف نهتم في هذا الفصل بدراسة تصميم دوائر الذاكرة التي تمثل القلابات، وفي الفصل القادم سوف نقدم بعض تطبيقات الدوائر المنطقية التعاقبية.
عدد الصفحات ٢٤٦أساسياتالنظم الرقمية 246 2-1 دوائر الماسكاتLatch Circuits دائرة الماسك Latch Circuit هو نوع من عناصر التخزين ثنائية الاستقرار والتي عادة ما توضع في تصنيف منفصل عن دوائر القلابات، والماسكات من حيث طبيعة العمل تشبه دوائر القلابات، لأنها عنصر ثنائي الاستقرار يمكن وضعه في إحدى حالتي الاستقرار بواسطة نظام التغذية المر تدة Feedback، والذي يوصل يه الخرج خلفياً إلى الدخل المعاكس، والفرق الرئيس ب الماسكات والقلابات هو الطريقة المستخدمة لتغيير حالتي الاستقرار فقط. الماسك latch هو نوع من المهتز ثنائي الاستقرار bistable multivibrator،أي دائرة يستقر خرجها على حالتين two states الواحد1 أو الصفر 0، يتنقل مهتزاً بينهماتحت تأثير متغيرات الدخل، إذاً العمل الأساسي للماسك هو عبارة عن دائرة منطقية تعمل كعنصر ذاكرة ونقصد به العنصر القادر على اختزان قيمة منطقية ما واحد "1" أو صفر "0" أي خانة واحدة لفترة زمنية تستمر طالما أن التيار الكهربائي لم ينقطع عن الدائرة ، أو لم يتم تغيير هذه القيمة خارجي اً، وتتكون دائرة الماسك في معظم الأحيان من: بوابتي ناند NAND في حال كان يعمل على المستوى المنطقي المنخفض LOW. بوابتي نور NOR فيحال كان يعمل على المستوى المنطقي المرتفع HIGH. 2-1-1 الماسك توضيع- تصفير اس ار The S-R (SET-RESET) Latch الماسك من نوع توضيع – تصفير اس ار S-R (SET-RESET) Latch له مدخلين الأول يعرف بالمدخل الفعال أو مدخل الوضع في المستوى المنطقي واحد " 1 "(Set Input)، ويرمز له بالرمزS)، والمدخل الآخر يعرف بالمدخل غير الفعال أو مدخل التصفير أي الوضع في المستوى المنطقي صفر " 0 "(Reset Input)، ويكون له مخرجان أحدهما يكون دائما عكس الآخر الأول الخرج الطبيعيى يرمز له بالرمز Q،ويرمز للآخر بالخرج المتمم Q. تسمى الحالة والتي يكون محتفظاً فيها بالقيمة المنطقية واحد " 1 "بحالة الوضعSET (S)، ويقال إن دائرة الماسك في حالة فعالة أو نشطة Set Condition)،و ذلك عندما يكون الخرج Q = 1 Q = 0 فيح تسمى الحالة الأخرى والتي يكون محتفظاً فيها بالقيمة المنطقية صفر " 0 " بحالة اعادة الوضعRESET(R) ، أو التصفير Clear،)، و يقال إن دائرة الماسك في حالة غير فعالة أو خاملة (Reset Condition)، وذلك عندما يكون الخرج Q = 0 Q = 1
عدد الصفحات ٢٤٧أساسياتالنظم الرقمية 247 ومن التعريف الأساسي للماسك نجد أنه : عندما نؤثر على مدخل التوضيع S بالمستوى المنطقي واحد1 " يكون المستوى المنطقي للخرج الطبيعي Q = 1 (الحالة الفعالة)، بغض النظر عن حالةQ السابقة، وبنفس الوقت يكون المستوى المنطقي للخرج المتمم Q = 1. عندما نؤثر على مدخلالتصفير R بالمستوى المنطقي واحد1 " يكون المستوى المنطقي للخرج الطبيعي Q = 0 (الحالةغير الفعالة)، بغض النظر عن حالة Q السابقة، وبنفس الوقت يكون المستوى المنطقي للخرج المتمم Q = 1. عندما نؤثر علىكل من المدخلين مدخل التوضيع S ومدخل التصفير R بالمستوى المنطقي واحد1 " يكونالمستوى المنطقي للخرج غير محدد وغير معروف unpredictable، ويجب محاولة تفادي ذلك حتى نتجنب الإخلال بدائرة الماسك. عندما نؤثر على كل من المدخلين مدخل التوضيع S ومدخل التصفR بالمستوى المنطقي صفر0 "لا يتغالمستوى المنطقي للخرج و يكون محتفظاً بحالته السابقة. يمكن بناء دائرة الماسك من نوع توضيع – تصفير S-R (SET-RESET) Latch باستخدام بوابات نورNOR حيث يتم وصل مخرج كل بوابة إلى مدخل البوابة الأخرى كما هو موضح في الشكل ( 1-7()b)، وهذا ينتجالتغذية المرتدة feedback التي تعتبر خاصية كل من الماسكات والقلابات، وتسمى الدائرة في هذه الحالة بدائرة الماسك ذات المداخل الفعالة عند المستوى المرتفع Active High Inputs لأن المستوى المنطقي الفعال للبوابة نور NOR، هو واحد " 1 " (أي مستوى الدخل الذي يحدث عنده تغيير في حالة الخرج)، الجدول (1-7 )جدول الحقيقة لدائرة الماسك هذه وهو كما يلي: الجدول (1-7) جدول الحقيقة لدائرة الماسك من نوع توضيع – تصفير S-R (SET-RESET) Latch ذات المداخل الفعالة عند المستوى المرتفع وضع التشغيل Mode of Operation الخرج Outputs المدخلات Inputs Q Q R S حالة الامساك (عدم التغي No Change NC NC 0 0 حالة التصفير (الغير الفعال Latch RESET 1 0 1 0 حالة التوضيع (الفعال Latch SET 0 1 0 1 الحالة الممنوعة Invalid condition 0 0 1 1
عدد الصفحات ٢٤٨أساسياتالنظم الرقمية 248 من جدول الحقيقة يمكن ملاحظة ا 1- عند وجود المستوى المنطقي صفر 0 " على المدخلR و S في نفس الوقت لا تتغير حالة الماسك، أي تظل قيمة الخرج Q كما هي، ويعرف هذا الوضع بحالة الإمساك، أو عدم التغي 2- عندمايكون المستوى المنطقي على الدخل R واحد " 1 " R= 1، والمستوي المنطقي على الدخل S صفر0 "S= 0،يتغير المستوى المنطقي للخرج Q، إ صفر " 0 " أي أنQ= 0 (حالة التصفير أو الحالة غير الفعالة)، أما إذا كان الخرج Q= 0 أصلاً فيبقى كما هو بدون تغي 3- عندمايكون المستوى المنطقي على الدخل S واحد " 1 " S= 1، والمستوي المنطقي على الدخل R صفر0 "R= 0،يتغير المستوى المنطقي للخرج Q، إ واحد " 1 " أي أنQ= 1 (حالة التوضيع أو الحالة الفعالة)، أما إذا كان الخرج Q= 1 أصلاً فيبقى كما هو بدون تغي 4- غير مسموح وجود المستوى المنطقي واحد " 1 " على الدخلR و S في نفس الوقت، لأنه يمثل الحالة الفعالة للبوابة نور NOR، ومن ثم تصير المخارج في هذه الحالة غير معرفة 5- حالة المخارج تتغير فقط عندما تتغير المداخل، وتحتفظ بحالتها بدون تغيير إذا ظلت المداخل بدون تغيير، أي أن دائرة الماسك تمسك على حالة معينة إذا لم تتغير المداخل، لذلك قيل إن لها خاصية الاحتفاظ بالبيانات بصفة مؤقتة. ويمكن بناء دائرة الماسك الماسك من نوع توضيع – تصفير اس ار S-R (SET-RESET) Latch باستخدام بوابات ناند NAND حيث يتم وصل مخرج كل بوابة إلى مدخل البوابة الأخرى كما هو موضح في الشكل 1-7()a)، وهذا ينتج التغذية المرتدة feedback التي تعتبر خاصية كل من الماسكات والقلابات وتسمى الدائرة في هذه الحالة بدائرة الماسك ذات المداخل الفعالة عند المستوى المنخفض Active Low Inputs لأن المستوى المنطقي الفعال للبوابة ناند NAND هو صفر " 0 " (أي مستوى الدخل الذي يحدث عنده تغيير في حالة الخرج الجدول (2-7) جدول الحقيقة لدائرة الماسك هذه وهو كما يلي الجدول (2-7) جدول الحقيقة لدائرة الماسك من نوع توضيع – تصفير S-R (SET-RESET) Latch ذات المداخل الفعالة عند المستوى المنخفض وضع التشغيل Mode of Operation الخرج Outputs المدخلات Inputs Q Q R S الحالة الممنوعة Invalid Condition 1 1 0 0 حالة التوضيع (الفعال Latch SET 0 1 1 0 حالة التصفير (الغير الفعال Latch RESET 0 1 0 1 حالة الامساك (عدم التغي No Change NC NC 1 1
عدد الصفحات ٢٤٩أساسياتالنظم الرقمية 249 من جدول الحقيقة يمكن ملاحظة ا 1- عند وجود المستوى المنطقي واحد " 1 " على المدخلR و S في نفس الوقت لا تتغير حالة الماسك، أي تظل قيمة الخرج Q كما هي، ويعرف هذا الوضع بحالة الإمساك، أو عدم التغي 2- عندمايكون المستوى المنطقي على الدخل R صفر " 0 "R= 0 ، والمستوى المنطقي على الدخل S واحد1 "S= 1 يتغ المستوى المنطقي للخرج Q، إ صفر " 0 " أي يكون Q= 0 (حالة التصفير أو الحالة غير الفعالة)، أما إذا كان الخرج Q= 0 أصلاً فيبقى كما هو بدون تغي 3- عندمايكون المستوى المنطقي على الدخل S صفر " 0 "S= 0، والمستوى المنطقي على الدخل R واحد" 1 "R= 1 ، يتغير المستوى المنطقي للخرج Q، إ واحد " 1 " أي أنQ= 1 (حالة التوضيع أو الحالة الفعالة)، أما إذا كان الخرج Q= 1 أصلاً فيبقى كما هو بدون تغي 4- غير مسموح وجود المستوى المنطقي صفر " 0 " على الدخلR و S في نفس الوقت،نه يمثل الحالة الفعالة للبوابة ناند NAND، ومن ثم تصير المخارج في هذه الحالة غير معرفة (a) (b) الشكل1-7) دائرة الماسك من نوع توضيع – تصفير اس ار S-R (SET-RESET) Latch ذو المدخلات الفعالة المرتفعة (a)، وذو المدخلات المنخفضة الفعالةb.) يظهر الشكل2-7) الرمز المنطقي لكل مندائرة الماسك اس ارS-R ذو المدخلات الفعالة المرتفعةa)، وذو المدخلات الفعالة المنخفضة في (b.) يظهر3-7) شكل موجة الخرج للماسك ذو المدخلات المنخفضة الفعالة، عند تطبيق أشكال موجات على الدخل، مع الفرض أن الحالة الابتدائية للخرج Q هي الحالة المنخفضةLOW. الرمز المنطقي، مع مخطط توزع الأرجل (البنات) لشريحة الدائرة ا تكاملة للماسك من نوع توضيع – تصفير اس ار S-R (SET-RESET) Latch ذو المدخلات الفعالة المنخفضة، المل الرقم 74HC279A، تظهر في الشكل (4-7)، تحتوي شريحة هذه الدائرة على أربع داوائر ماسك، مع ملاحظة أنه يوجد اثنين من الماساكات لها اثنين من مداخل التوضيع S .
عدد الصفحات ٢٥٠أساسياتالنظم الرقمية 250 الشكل2-7) المخطط المنطقي للماسك اس ارS-R مع المداخلالفعالة المرتفعة في(a)، وذو المدخلات الفعالة المنخفضةb) الشكل3-7) شكل موجة الخرج للماسك ذو المدخلات المنخفضة الفعالة الشكل (4-7 )الرمز المنطقي، مع مخطط توزع الأرجل (البنات لشريحة الدائرة الم تكاملة للماسك من نوع اس ار S-R ذو المدخلات الفعالة المنخفضة، وتحتوي أربع ماسكات، والتي تح مل الرقم 74HC279A
عدد الصفحات ٢٥١أساسياتالنظم الرقمية 251 2-1-2 الماسك توضيع تصفير اس ار S-R المتزامنThe Gated S-R Latch يعرف الماسك اس ارS-R الأساسي السابق دراسته بالماسك غير المتزامن نظراً لتغيير وضع الخرج الطبيعيQ مباشرة مع تغيير المدخلات فور التأثير بالمستوى المنطقي الفعال، كما يحدث في الدوائر المنطقية التوافقية، ولذلك فإن الدوائر المنطقية التواف قية ودوائر الماسك تعمل بشكل لا تزامني. إن النظم الالكترونية المنطقية تحتاج إلى دوائر ماسك متزامن للتغلب على المشاكل التي قد تحدث عن تأخير انتقال المعلومات خلال النظام مما يعوق تسلسل المعلومات طبقاً للتوقيت الزمني المطلوب، ولذا فإن الماسك اس ار S-R المتزامن A gated S-R latch (synchronous )يعمل وفقاًلنبضات توقيت، أي يعمل تزامنياً. ويمكن القول بأن كلمة تزامن synchronous تعني أن الخرج سوف يتغير فقط عند نقطة محددة من نبضات التزامن أو ما يطلق عليه نبضات الساعة Clock Pulses وسوف نكتب اختصاراًCLK، أي لا يتغير الخرج إلا بناءً على إعطاء نبضة تزامن للخرج Clock أو نبضة سماح وتمكEnable واختصاراًEN للخرج (إشارة السماح والتمك Enable تشبه في عملها إلى حد كبير إشارة التزامن Clock)، فإذا كانت إشارة التزامن مرتفعة HIGH أي مساوية واحد1 تمر إشارات الدخل S وR إ الماسك، ويستجيب لها بالصورة المعتادة، أما إذا كانت إشارة التزامن منخفضة LOW أي تساوي الصفر 0، فيتم حجب إشارات الدخل عن الماسك، ويظل الماسك محتفظاً بحالته السابقة، الشكل (5-7) يظهر الرمز المنطقي مع المخطط المنطقي للماسك اس ار S-R المتزامن A gated S -R latch (البوابةنفي أور NOT-OR تكافئ البوابة ناندNAND)، وفيه نلاحظ وجود مدخل اضافي لنبضة التزمن أو نبضة الساعة CLK (نبضة التمكEN.) الشكل6-7) يظهر شكل موجة الخرج لهذا الماسك عند تطبيق موجات الدخل الموضحة حيث الحالة الابتدائية هي الحالة المنخفضة LOW، وهو يعمل على الحافة الصاعدة، ونلاحظ من الشكل عندما: - الدخل S= HIGH وR= LOW اشارة التزامن أو التمك EN= HIGH توضّع الماسك، والخرج يصبح بالحالة المرتفعة HIGH. - الدخلS= LOW وR= HIGH اشارة التزامن أو التمك EN= HIGH تصفّر الماسك، والخرج يصبح بالحالة المنخفضة LOW. - عندما كل من الدخل S= LOW وR= LOW الخرج لا يتغير ويحافظ على حالته
عدد الصفحات ٢٥٢أساسياتالنظم الرقمية 252 الشكل5-7) المخطط المنطقيa) والرمز المنطقيb) للماسك اس ارS-R المتزامن A gated S-R latch الشكل6-7) شكل موجة الخرج للماسك اس ار S-R المتزامن 2-1-3 الماسك ديD المتزامنThe Gated D Latch هو نوع آخر من الماسك المتزامن يدعى الماسك دي D Latch، وهو ماسك اس ارS-R متزامن تم ربط طرفي الدخل اس ار S-R له في طرف دخل واحد هو ديD باستخدام بوابة نفي، أي يختلف عن الماسك اس ارS-R بأن له مدخل وحيد فقط بالاضافة لمدخل التزامن، ويمكن الحصول عليه من القلاب S-R بوصل المدخلD إلى المدخلS مباشرة ووصل متممه إ المدخل R، فإذا كان - الدخل دي D عند المستوى المنطقي المرتفعHIGH أي يساوي واحد1 ونبضة التزامن والتمكين بالحالة المرتفعة HIGH فالخرج سيكون في حالة الوضع أي الخرج في الحالة المرتفعة HIGH. - الدخل ديD عند المستوى المنطقي المنخفضLOW أي يساوي صفر0 ونبضة التزامن والتمكين بالحالة المرتفعة HIGH فالخرج سيكون في حالة التصفير أي الخرج في الحالة المنخفضة LOW. الشكل7-7) يظهر الرمز المنطقي مع المخطط المنطقي للماسك ديD المتزامن، الشكل 8-7) يظهر شكل موجة
عدد الصفحات ٢٥٣أساسياتالنظم الرقمية 253 الخرج لهذا الماسك عند تطبيق موجات الدخل الموضحة حيث الحالة الابتدائية هي الحالة المنخفضة LOW، وهو يعمل على الحافة الصاعدة. الشكل (7-7) المخطط المنطقيa) والرمز المنطقيb) للماسك ديD المتزامن الشكل (8-7) شكل موجة الخرج للماسك دي D المتزامن الجدول (3-7 )جدول الحقيقة للماسكمن نوع دي D Latch يكون وضع التشغيل Mode of Operation الخرج Outputs المدخلات Inputs Q Q EN D حالة التصفير (الغير الفعال Latch RESET 1 0 1 0 حالة التوضيع (الفعال Latch SET 0 1 0 1 الماسك يبقى على حالته (عدم التغي) No Change NC NC 1 1
عدد الصفحات ٢٥٤أساسياتالنظم الرقمية 254 الرمز المنطقي لشريحة الدائرة المتكاملة للماسك من نوع دي D Latch ذو المدخلات الفعالة المنخفضة، التي تحمل الرقم 74HC75، تظهر في الشكل9-7)، تحتوي شريحة هذه الدائرة على أربع داوائر ماسك، مع ملاحظة أنه يوجد لكل ماسك مدخل تزامن وتمكين واحد EN. الشكل9-7 )الرمز المنطقي، لشريحة الدائرة الم تكاملة للماسك من نوع دي D Latch، تحتوي أربع ماسكات، وال مل الرقم 74HC75 3- القلاباتFlip-Flops القبات Flip-Flops هي أجهزة ثنائية الاستقرار متزامنة Synchronous Bistable Devices، فالقلاب هو ماسك محكوم بنبضات تزامن ، ولكن الخرج لا يتغير تبعا للدخل إلا عند حافة نبضة التزامن (الساعة) فقط clock (CLK)،سواء الحافة الصاعدة للنبضة أو الحافة الهابطة Flip-Flops are Edge-Triggered or Edge-Sensitive وسنرى كيف يتم ذلك. في الماسك كان الخرج يتغير طالما أن طرف التزامن CK= 1، بينما القلاب لن يتغير الخرج إلا في وجود حافة للطرف CK أي أنه حتى لو تغير الدخل اس S و ار R وكان طرف التزامن CK= 1 فإن الخرج لن يتغير إلا بعد عبور طرف التزامن CK لحافة معينة سواءً كانت الحافة الصاعدة أو الهابطة. سنغطي في هذا الفصل نوعين من القالابات المتزامنة فقط، القلاب دي D، والقلاب جي كا J-K، حيث يظهر الشكل (10-7) أشكال رموزها المنطقية، حيث يظهر في الشكل رمز المثلث يدل على مؤشر الدخل الديناميكي The Dynamic Input Indicator أي أن هذا الطرف يكون فعالاً عند حافة وليس عند مستوى للإشارة على هذا الطرف. وجود دائرة عند مدخل هذا الطرف تعني أنه يكون فعالا مع الحافة الهابطة للنبضة على هذا الطرف. عدم و جود دائرة عند هذا الطرف تعنى أنه فعال عند الحافة الصاعدة للنبضة.
عدد الصفحات ٢٥٥أساسياتالنظم الرقمية 255 الشكل10-7) الرموز المنطقية للقلاب جي كا J-K وللقلاب ديD، مع اظهارمؤشر الدخل الديناميكي 3-1 القلاب دي (D) The D Flip-Flop الحرفدي D هنا اختصار لكلمة بياناتDATA وهو قلاب بدخل متزامن، أي البيانات على الدخل تمر إلى الخرج فقط مع حافة القدح لنبضة التزامن clock pulse، واختصاراً C، يعت القلاب دي D من أشهر أنواع القلابات وأكثرها انتشاراً، يعمل القلاب على الشكل التالي: - الدخل دي D في الحالة المرتفعةD= HIGH أي يساوي واحد1،فإن الخرج يتحول إلى الحالة المرتفعة Q= HIGH مع حافة القدح لنبضة الساعة، والقلاب يكون في حالة التوضيع SET. - الدخلدي D في الحالة المنخفضة D= LOW أي يساوي صفر0،فإن الخرج يتحول إلى الحالة المنخفضة Q= LOW مع حافة القدح لنبضة الساعة، والقب يكون في حالة التصفير RESET. عملية تشغيل القلاب ديD مع حافة قدح صاعدة موجبة Positive Edge-Triggered Flip-Flop موضحة الشكل (7-11)، تذكر أن القلاب لا يمكن أن يغير حالته إلا مع حافة القدح لنبضة التزامن، والخرج Q يتبع الدخلD. يعرض الجدول4-7)جدول الحقيقة للقلاب ديD، حيثيشير السهم للأعلى على أن نبضة التزامن CLk تنتقل من الحالة المنخفضة LOW إلى الحالة المرتفعةHIGH. الجدول4-7)جدول الحقيقة للقلاب ديD
عدد الصفحات ٢٥٦أساسياتالنظم الرقمية 256 الشكل11-7) قلاب من نوع دي D يعمل على حافة القدح الصاعدةa Positive Edge-Triggered D Flip-Flop نلاحظ من الشكل أنه عندما - عندما D= 1،فإن الخرج يكون في حالة الوضع SET، ويتغير الخرج إلى الحالة المرتفعة واحد 1 مع الحافة الصاعدة الموجبة لنبضة التزامن، وإذا كان في الأصل D= 1 يبقى على حاله -عندما D= 0،فإن الخرج يكون في حالة التصفير RESET، ويتغير الخرج إلى الحالة المنخفضة صفر 0 مع الحافة الصاعدة الموجبة لنبضة التزامن، وإذا كان في الأصل D= 0 يبقى على حاله الشكل (12-7) يظهر شكل موجة الخرج للقلاب دي D عند تطبيق موجات الدخل الموضحة، حيث الحالة الابتدائية هي الحالة المنخفضة LOW، وهو يعمل على الحافة الصاعدةa Positive Edge-Triggered D Flip-Flop. الشكل (12-7) شكل موجة الخرج للقلاب من نوع دي D يعمل على حافة القدح الصاعدة Positive edge-Triggered D Flip-Flop حيث تظهرa) شكل موجة الدخل مع نبضة التزامن CLK وb) أشكال موجة الخرج الطبيعي والخرج المتمم
عدد الصفحات ٢٥٧