Przełączniki mierników to urządzenia elektroniczne, które mogą być używane do kontrolowania przepływu sygnałów w systemach cyfrowych. Są one zaprojektowane do przełączania między dwoma stanami, ON lub OFF. Jednak w niektórych przypadkach przełącznik licznikowy może mieć stan zabroniony. W tym artykule omówione zostaną różne rodzaje przerwań, działanie przerzutników T, przerzutników typu JK, przerzutników SR oraz zastosowanie przerzutników D.
Rodzaje przerwań
Przerwania to sygnały, które mogą zatrzymać wykonywanie programu i mogą być wyzwalane przez zdarzenie zewnętrzne lub żądanie oprogramowania. Istnieją dwa rodzaje przerwań: sprzętowe i programowe. Przerwania sprzętowe są wywoływane przez urządzenia zewnętrzne, takie jak klawiatury, myszy lub zegary. Przerwania programowe są wyzwalane przez polecenie w programie. Przerwania można podzielić na dwie kategorie: przerwania maskowalne i niemaskowalne.
Przerwania maskowalne mogą być wyłączane przez jednostkę centralną komputera (CPU), gdy staje się ona zajęta innymi zadaniami. Przerwania niemaskowalne, z drugiej strony, nie mogą być wyłączone przez CPU i są używane do zdarzeń krytycznych, takich jak awarie zasilania lub błędy sprzętowe.
Przełączniki typu T
Przełącznik typu T, znany również jako przełącznik, jest urządzeniem pomiarowym, które może przełączać się między dwoma stanami, włączonym lub wyłączonym. Posiada pojedyncze wejście T i pojedyncze wyjście Q. Po przyłożeniu sygnału do wejścia T, przełącznik przełącza się, zmieniając swój stan z ON na OFF lub z OFF na ON. Przełącznik T jest szeroko stosowany w układach cyfrowych, zwłaszcza w licznikach i dzielnikach częstotliwości.
Urządzenia pomiarowe typu JK
Urządzenie pomiarowe typu JK to rodzaj przełącznika licznikowego, który ma cztery wejścia: J, K, C i Q. J i K to sygnały wejściowe, C to wejście zegara, a Q to sygnał wyjściowy. Urządzenie pomiarowe typu JK może być używane jako przerzutnik, zatrzask lub licznik. Po przyłożeniu sygnału wejściowego przełącznik zmienia swój stan zgodnie z sygnałem wejściowym i sygnałem zegara. Urządzenie pomiarowe typu JK jest wszechstronne i szeroko stosowane w systemach cyfrowych.
Urządzenia pomiarowe SR
Urządzenie pomiarowe SR to typ przełącznika licznikowego, który ma dwa wejścia: S i R oraz dwa wyjścia: Q i Q’. S i R to sygnały wejściowe, a Q i Q’ to sygnały wyjściowe. Gdy S jest wysokie, przełącznik ustawia się w stan ON, a gdy R jest wysokie, przełącznik resetuje się do stanu OFF. Gdy zarówno S, jak i R są wysokie, przełącznik przechodzi w stan zabroniony. Urządzenie pomiarowe SR jest używane jako zatrzask i jest szeroko stosowane w systemach cyfrowych.
Przerzutnik D
Przerzutnik D jest rodzajem przełącznika licznikowego, który ma jedno wejście D i dwa wyjścia Q i Q’. Po przyłożeniu sygnału do wejścia D, przełącznik przechowuje sygnał wejściowy i zmienia swój stan zgodnie z sygnałem zegarowym. Przerzutnik D może być używany jako rejestr lub linia opóźniająca i jest szeroko stosowany w systemach cyfrowych.
Podsumowując, zrozumienie przerzutników ze stanami zabronionymi jest kluczowe w projektowaniu i implementacji układów cyfrowych. Przerwania, przerzutniki T, przerzutniki typu JK, przerzutniki SR i przerzutniki D są ważnymi elementami systemów cyfrowych. Wybór przerzutnika zależy od konkretnego zastosowania i celów projektowych.
Stan metastabilny to rodzaj stanu, w którym mogą znajdować się niektóre systemy, w którym system nie jest całkiem stabilny lub niestabilny, ale znajduje się w stanie pośrednim, który może trwać przez krótki czas, zanim ustabilizuje się lub zapadnie w inny stan. W kontekście przełączników liczników ze stanami zabronionymi, stany metastabilne mogą wystąpić, gdy przełącznik znajduje się w pozycji, która nie jest ani w pełni włączona, ani w pełni wyłączona, co może prowadzić do nieprzewidywalnego zachowania i potencjalnie szkodliwych skutków dla przełącznika.