در الکترونیک دیجیتال مدار حافظه نقش مهمی ایفا می کند. امروزه هر گجت الکترونیکی دارای چند گیگابایت حافظه داخلی و خارجی است. برخی از شماتیک ها از آی سی های I2C EEPROM یا فلش مموری استفاده می کنند. در این مقاله مدار حافظه یک بیتی با استفاده از آی سی 555 برای درک بهتر سلول حافظه یک بیتی ارائه شده است.
ما می دانیم که یک فلیپ فلاپ می تواند وضعیت یک بیت را ذخیره کند، به طوری که ما می توانیم بیت های بیشتری را با افزایش تعداد فلیپ فلاپ ها ذخیره کنیم، همچنین می توانیم از این نوع سلول های حافظه در مدارهای دیجیتال، مدارهای الکترونیکی آنالوگ و مدارهای سرگرمی استفاده کنیم. می توانیم از 4 بیت یا 8 بیت از سلول های حافظه بیتی به عنوان یک قفل الکترونیکی استفاده کنیم.
انواع مختلفی از سلول های حافظه و عناصر حافظه موجود است که در اینجا به آن مبحث نمی پردازیم. ما قصد داریم مدار حافظه یک بیتی را با استفاده از IC 555 طراحی و آزمایش کنیم. قبل از آن سلول حافظه یک بیتی چیست؟ پاسخ این است که سلول حافظه یک مدار الکترونیکی است که می تواند منطق را بالا (1) یا منطق کم (0) را به صورت دودویی ذخیره کند. اگر اندازه سلول حافظه از یک بزرگتر شود، باید دارای خطوط آدرس باشد و حافظه بیشتر ممکن است دارای اجزای اضافه ای باشند.
RS NAND Latch
ما می توانیم با استفاده از دو گیت منطقی NAND یک بیت حافظه ایجاد کنیم.
در اینجا وقتی هر دو ورودی به صورت منطق 0 داده می شوند، خروجی به حالت تعریف نشده (Q، Q’) می رود و هر دو ورودی به عنوان منطق 1 داده می شوند، خروجی تغییری نمی کند. هنگامی که پین S یا Set به عنوان منطق 0 و R’ به عنوان منطق 1 داده می شود، خروجی را به صورت Q=1 و Q’=0 ارائه می دهد، این به عنوان شرط تنظیم شناخته می شود و این خروجی تا بازگشت S به منطق 1 تغییر نمی کند.
لیست قطعات
- آی سی 555
- مقاومت 12KΩ = 2
- مقاومت 330Ω = 1
- LED
- دکمه فشاری = 2
- باتری 6 ولت
- برد بورد، سیم های اتصال
سازوکار مدار
در این مدار پایه ریست و پایه تریگر با کلید فشاری به منفی متصل شده اند. زمانی که دکمه فشار داده شود جریان منفی منبع تغذیه به پین مربوطه متصل می شود. پایه آستانه مستقیماً به زمین و پایه خروجی به LED متصل می شود تا بیت ذخیره شده را نشان دهد. اگر LED روشن شود، منطق 1 را نشان می دهد، اگر در حالت خاموش باشد، منطق 0 را نشان می دهد.
هنگامی که دکمه تنظیم فشار داده می شود منطق 1 بیت در فلیپ فلاپ داخلی 555 ذخیره می شود. با فشار دادن دکمه Reset، منطق 0 بیت در فلیپ فلاپ داخلی 555 ذخیره می شود.