قلاب ذو حافة
القلاب J-K المقدوح عند الحافة(Edge Triggered)
إن هذا النوع من قلاب القلابات يقدم لنا حلاً للصعوبات التي تواجهها في استخدام بعض القلابات والمغاليق في بناء الأنظمة والتي يمكن التخلص منها باستخدام القلاب J-K المقدوح عند الحافة الذي لايستجيب خرجه إلا لمعطيات المدخل الموجودة قبل حدوث تغير في مستوى الساعة مباشرة وكمثال على هذا القلاب الدارة المبينة في الشكل الأول(1)
والتي تتكون من قلاب J-K مقدوح عند الحافة الهابطة. وهذه الدارة تحل مشاكل كثيرة نتعرض لها عند استخدام القلابات الأخرى. ولتحليل عمل هذا القلاب والذي يستفيد من ظاهرة تأخير الانتشار في البوابات ،لنفترض أن القلاب موجود في البدء في وضعية الاستعداد (Reset) فيكون Q=1 وQ'=0 وتكون (J=1 وK=0) ولنتابع ما يحدث له خلال دور كامل للساعة. أي عندما يتغير مستوى الساعة من المنخفض (0)إلى العالي (1) ومن العالي إلى المنخفض.
- في البدء يكون الطرف (X) عند المستوى صفر منطقي والطرف (Y) عند المستوى واحد منطقي ،وعندما يرتفع مستوى الساعة ينتقل هذا التغير عبر بوابة واحدة وهي (1B) للوصول إلى النقطة (X) وعبر بوابتين وهما (1A)و (1C) للوصول إلى النقطة (Y),أي أن التغيير عند النقطة (X) يحدث قبل التغيير عند النقطة (Y) وهذا يسبب طبعا ظهور المستويات (01>>11>>10) قبل أن يصبح (X=1)و(Y=0) على مدخل البوابة (1D).وبما ان مستوى أحد الطرفين (X,Y) يساوي الواحد دائماً فإن مخرج البوابة (1D) يظل مساويا إلى الصفر (Q=0) ولايحدث أي تغيير في وضعية القلاب. وعند حدوث التغيير في مستوى الساعة من العالي إلى المنخفض يتغير مستوى (X) قبل (Y) أيضا. وتظهر المستويات (10>>00>>01)على مدخل البوابة (1D) ،وبما ان هناك فترة قصيرة (مساوية تقريبا إلى زمن تأخير الانتشار Tللبوابة 1A) يساوى خلالها الطرفان (X)و (Y) الصفر(X=Y=0) يصبح المخرج (Q=1).
- وينتقل القلاب إلى الوضعية (Set).وبما أن استجابة الخرج (كما وجدنا سابقا)، وهي استجابة لذلك التغيير في مستوى الساعة الذي يعزل القلاب عن مصدر معطيات الدخل فإن مشكلة التسابق بين بوابات القلابات المتعاقبة
غير مقدوحة الحافة قد انتهت بهذه الطريقة. وإذا افترضنا الآن أن مستوى (J) تغير من ال(1)إلى (0) ومستوى الساعة لايزال عاليا نجد أن النتيجة الوحيدة لهذا التغيير هو ان مستوى (Y) سيعود إلى ال(1) ثانية وسيستمر في هذه الوضعية دون تغـييـر بالرغم من ظهور المستويات (J=1,K=0) لانه سيستجيب للمستويات المنطقية (J=K=0) الموجودة لحظة القدح. وهكذا يتخلص القلاب المقدوح عند الحافة من ظاهرة التقاط الواحد التي كانت تحدث في القلاب السيد التابع. وكمثال عن القلاب المقدوح عند الحافة نذكر الدارة المتكاملة (74112) المبينة في الشكل التاني(2)
والمحتوية على قلابين من القلاب المقدوح الحافة المبين في الشكل الأول حيث يرمز الحرف (C)للساعة ونصف رأس السهم على خطوط المدخل إلى أن الجبهة الهابطة هي الحافة القادحة. أما المثلث الموجود عند مدخل الساعة فيشير إلى أن القلاب هو من النوع المقدوح عند الحافة. تحتوي الدارة أيضا على مدخليــن مباشرين لنقل القلاب إلى الوضعية ابتداء(Set)أو وضعية الاستعداد(Reset). بالرغم من محاسن القلاب ذو الحافة هذا الا انه تظهر في بعض الأحيان صعوبات قد تعترض استخدامه. فلقد ذكرنا أن لحسن عمل هذا القلاب ولكي يصبح المخرج (Q=1) يجب أن تتوفر فترة زمنية يكون فيها (X=Y=0)، فإذا كانت تغيرات المستويات المنطقية حادة كما هو مبين في الشكل (3)
ليست هناك اي مشكلة إذ بالتاكيد ستتوفر الفترة الزمنية المطلوبة. أما إذا كانت تغيرات المستويات الـمنطقية بطيئة كما هو مبين في الشكل(4)
فقد لاتتوفر الفترة الزمنية التي يتحقق فيها بصورة واضحة الشرط(X=Y=0) مما يوصلنا إلى النتيجة التالية وهي :اذا كانت تغيــرات الــساعة المســتخدمة لقيادة القلاب بطيئة (وهذا قليل ما يحدث أو تستخدم معه تلك الساعة) فهنالك احتمال أن يعمل القلاب بشكل غير صحيح.
اقرأأيضا
المرجع:كتاب(النظم المنطقية والدارات الرقمية [الدكتور: فادي فوز]).
Flip-flop (electronics)]]
