` 
Na obrázku 7-1a je schématická značka preklápacieho obvodu JK, ktorý sa vyrába pod označením 7472.

Obr. 7-1a	Obr. 7-1b

Preklápací obvod JK integrovaného obvodu 7472 má opäť dva výstupy (Q, invQ) a nastavovací vstup (S, R). Pomocou týchto vstupov možno obvod preklápať rovnako ako preklápací obvod RS.

Okrem týchto vstupov má preklápací obvod JK hodinový vstup C, tri pomocné vstupy J (J₁, J₂, J₃) a ešte tri pomocné vstupy K (K₁, K₂, K₃). Vstupy J, rovnako ako vstupy K sú spojené funkciou logického súčinu (J=(J₁.J₂.J₃, K=K₁.K₂.K₃). 

Predpokladajme, že nastavovacie a nulovacie vstupy sú pripojené na logickú jedničku (S=R=1 => majú úroveň H). Potom sa každým hodinovým impulzom privedeným na vstup C nastaví výstup Q na logickú hodnotu podľa kombinácie logických signálov privedených na vstupy J a K. Táto funkcia je popísaná  tabuľkou na obr. 7-1c:
 

tn		tn+1	Obr. 7-1c.
J	K	Q
0	0	Qn
0	1	0
1	0	1
1	1	InvQn

Ľavá časť tabuľky s nadpisom t_n zodpovedá časovému okamihu pred príchodom hodinového impulzu. Pravá časť tabuľky s nadpisom t_n+1 zodpovedá časovému okamihu po ukončení hodinového impulzu. Symbolom Q_n budeme rozumieť stav na výstupe Q pred príchodom hodinového impulzu.

Ak sú vstupy J, K nastavené podľa prvého riadku tabuľky (J=K=0 => sú na úrovni L), bude na výstupe Q po ukončení hodinového impulzu signál Q_n. To je signál, ktorý bol na výstupe Q pre príchodom hodinového impulzu. Pre túto kombináciu vstupov J a K sa teda hodinovým impulzom logický stav na výstupe nemení_.

Pre kombináciu vstupov podľa druhého riadku tabuľky (J=0 => na úrovni L a K=1 => na úrovni H) sa hodinovým impulzom výstup Q vynuluje. Podobne pre kombináciu podľa tretieho riadku tabuľky (J=1 => na úrovni H a K=0 => na úrovni L) sa hodinovým impulzom nastaví výstup Q na jedničku (na úroveň H).

Funkcia preklápacieho obvodu JK podľa druhého alebo tretieho riadku funkčnej tabuľky sa podobá nulovaniu alebo nastavovaniu pomocou vstupov R a S. Ak použijeme vstupy R alebo S, dôjde k preklopeniu asynchronne, teda ihneď po privedení logickej nuly (úrovne L) na príslušný vstup. Pri použití vstupov J a K dôjde k preklopeniu synchronne, a to súčastne s tylom hodinového impulzu privedeného na vstup C.

Najzaujmavejšia funkcia zodpovedá štvrtému riadku tabuľky (J=K=1 => na úrovni H). V tomto prípade sa každým hodinovým impulzom zmení logická hodnota na výstupe Q. Obvod pracuje ako dvojkové počítadlo. Frekvencia signálu privedeného na hodinový vstup je na výstupe delená dvomi.

Funkciu preklápacieho obvodu JK si upresníte preštudovaním časových priebehov signálov na obrázku 7-1b. Je treba si však uvedomiť, že na rozdiel od preklápacieho obvodu D (7474) je u preklápacieho obvodu JK (7472) atívnym tylo hodinového impulzu, čo znamená, že zmena na výstupe môže nastať len pri zmene logickej jedničky na logickú nulu (z úrovne H na úroveň L) hodinového vstupu.

Aktívne zmeny stavu hodinového signálu na obrázku 7-1b sú označené t₁ až t₁₂. Okamihy zodpovedajú funkcii podľa prvého riadku tabuľky. Okamihy t₂ a t₈ zodpovedajú funkcii podľa druhého riadku tabuľky. Konečne v okamihoch t₃, t₄, t₅, t₁₁ a t₁₂ obvod pracuje ako počítadlo, t.j. podľa 4 riadku tabuľky.
 

	Obr. 7-2b.  Realizácia počitadlového preklápacieho obvodu T pomocou obvodu JK.
	(Ak je v schématickej značke obvodu krúžok, tak ako na obrázku, tak k zmene stavu obvodu dochádza pri zmene úrovne z L na H, ak nie je v schématickom symbole krúžok, tak k zmene stavu obvodu dochádzapri zmene úrovne s H na L).

Obr. 7-2c.  Realizácia počitadlového preklápacieho obvodu T pomocou obvodu D.

 

Počítadlo

Preklápací obvod typu T (taktovaný alebo synchronne fungujúci preklápací obvod - obr. 7-2) - sa dá zrealizovať z preklápacieho obvodu JK, ktorý má oba vstupy J a K na úrovni logickej jedničky (na úrovni H). Preklápací obvod T mení svoj stav po príchode impulzu na hodinový vstup T.  Preklápací obvod T je základným elementom počítadiel impulzov.
 

	Obr. 7-2d. Trojbitové počítadlo impulzov.
	Obr. 7-2e. Ilustrácia priebehu preklápania (v okamihu zmeny úrovne H->L).

Ak sú asynchronné vstupy preklápacieho obvodu S a R (na obrázku 7-2d nie sú znázornené - pozri obr. 7-1a.) na úrovni H, tak nevplývajú na činnosť preklápacieho obvodu a po každej zmene úrovne H-->L hodinového impulzu sa mení stav výstupu preklápacieho obvodu. Preto výstup Q₀ mení svoj stav po každom tyle H-->L vstupného impulzu; výstup Q₁ po každom tyle H-->L výstupu Q₀ a výstup Q₂ po každom tyle H-->L výstupu Q₁. Táto postupnosť udalostí zabezpečuje počítanie impulzov, ktoré prichádzajú na vstup, tak že na výstupoch sa zobrazí trojbitová binárna reprezentácia zaregistrovaných impulzov.

V dôsledku prenosového oneskorenia preklápacich obvodov T nie všetky zmeny stavov výstupov preklápacich obvodov sa uskutočňujú v rovnaký okamih. Napríklad na obrázku 7-2d  zmena výstupu Q₀ sa uskutoční s malým oneskorením voči zmene H-->L vstupného impulzu A. Preklopenia Q₁ a Q₂ nasledujú jedno za druhým a oneskorujú sa ešte viac, vykonávajú sa teda asynchronne.

Uvedené počítadlo zakončuje svoj cyklus po osmych zmenách výstupov a preto počíta modulo 8. Ak sa požaduje počítať v rozsahu 0 až 7 je treba:

1. Vynulovať počítadlo (pomocou pripojenia úrovne L na všetky nulovacie vstupy R obvodov).
2. Obmedziť trvanie počítania, aby nedošlo k preplneniu obsahu počítadla a tým k premazaniu údaja.

	Obr. 7-2f.
Počítadlo impulzov do 5. Po vstupe synchronizačného impulzu start je na výstupe úroveň H, pokiaľ zo vstupu data sa nezaregistruje päť impulzov. Po tomto okamihu sa zapojenie vracia do svojej východzej polohy a v tejto polohe očakáva príchod ďalšieho synchronizačného impulzu.

Jedným z príkladov použitia tohto počítadla je odmeranie časového intervalu, ktorý treba na zaregistrovanie predvoleného počtu impulzov. Na obr. 7-2f obvod po spustení impulzom start a po napočítaní do 5, sa automaticky vynuluje. Na výstupe teda bude úroveň H počas zhromažďovania 5 impulzov. Na vynulovanie počítadla sa používa impulz z monovibrátora vyvolaný okamihom výskytu prednastavenej kombinácie (Q₀=H, invQ₁=H a Q₂=H pre 5 impulzov) z trojvstupového dekódera NAND.
 
 
 

Pokus 2

- frekvenčný modulátor

` 
Zapojte obvody podľa obrázku 7-3a. Doplňte priebehy signálov na výstupoch Q₁ a Q₂. Priebehy odvodte najskôr teoreticky a potom si prognózu overte na praktickom zapojení s integrovanými obvodmi 7472.

	Obr. 7-3a
	Obr. 7-3b

Skontorlujte si správnosť riešenia podľa obrázku 7-3b.

Vstupný signál L je pripojený na vstupy K prvého preklápacieho obvodu JK. Na vstupy J tohoto obvodu je pripojená trvale logická jednička (úroveň H).

Ak má signál hodnotu logickej nuly (úroveň L), bude sa obvod chovať podľa 3. riadku funkčnej tabuľky preklápacieho obvodu JK (obr. 7-1c). S prvým tylom (H->L) hodinového impulzu sa teda na výstupe Q₁ nastaví logická jednička (úroveň H). Tá zostane bezo zmeny po celú dobu, pokiaľ bude L=0 (úroveň L).

Pre L=1 (úroveň H) pracuje preklápací obvod JK podľa 4. riadku tabuľky (J=K=1 => na úrovni H). To znamená, že s každým aktívnym skokom amplitúdy H sa zmení stav na výstupe Q₁.

Druhý preklápací obvod má vstupy J , K prepojené a pripojené na vystup Q₁. Bude sa teda chovať buď podľa 1. riadku (J=K=0 => na úrovni L) alebo 4. riadku (J=K=1 => na úrovni H) tabuľky .

Pre L=0 (na úrovni L) platí Q₁, a teda na výstupe Q₂ bude obdĺžnikový priebeh s polovičnou frakvenciou než majú hodinové impulzy.

Pre L=1 (na úrovni H) sa na prepojených vstupoch J, K strieda logická nula a jednička (úroveň L s úrovňou H). Ak je Q₁=Q₂, nezmení sa s aktívnou zmenou amplitúdy hodinového impulzu stav na výstupe Q₂. Ak je Q₁=1 (úroveň H), zmení sa výstup Q₂ s nasledujúcou aktívnou zmenou amplitúdy hodinového impulzu svoj stav.

Pre L=0 (na úrovni L) je teda na výstupe Q₂ obdĺžnikový priebeh s polovičnou frekvenciou, pre L=1 (na úrovni H) so štvrtinovou frekvenciou, než majú hodinové impulzy.

Tento obvod môže byť základom tzv. frekvenčného modulátora, ktorý umožňuje zaznamenať logické signály na bežný magnetofón, poprípade prenášať číslicové informácie po telefóne.

Preklápacie obvody JK sa často používajú na konštrukciu počítadiel.
 

 

Pokus 3

- asynchronné počítadlá s preklápacími obvodmi JK

` 
Zapojte a overte funkciu počítadla podľa obrázku 7-4.

Obr. 7-4.

Tento obvod pracuje ako počítadlo vpred (inkrementujúce), v ktorom sa strieda stav 0, 1, 2, 3.

 Pokus 3a:

Obr. 7-5a Štvorstupňové asynchronne inkremnetujúce počítadlo. Pokus 3b:

Obr. 7-5b Štvorstupňové asynchronne dekremnetujúce počítadlo. Pokus 3c:

Obr. 7-5c  Štvorstupňové asynchronne vratné (obojsmerné) počítadlo. Pri úrovni H na vstupe M počíta vpred ako inkrementujúce počítadlo, pri úrovni L na vstupe M počíta vzad ako dekrementujúce počítadlo.

Pokus 4

- počítadlo so skáteným cyklom

Zapojte a overte funkciu počítadla podľa obrázku 7-6a.
 

Obr. 7-6a.

Počítadlo má skrátený cyklus. Striedajú sa stavy 0, 1, 2.
 

Obr7-6b. Asynchronné počítadlo BCD vpred (má skrátený cyklus do 10).

Pokus 5

- synchronné počítadlá

` 
Zapojte a overte funkciu  synchrónneho počítadla podľa obrázku 7-7a , obrázku 7-7b, obrázku 7-7ab, obrázku 7-7bb a obrázku 7-7c a porovnajte ich činnosť.

Pokus 5a:

Obr. 7-7a synchronne inkrementujúce (vpred) binárne počítadlo. . Pokus 5b:

Obr. 7-7b. Synchrónne dekrementujúce (vzad) binárne počítadlo.

Pokus 5ab:
 

Obr. 7-7ab synchronné inkrementujúce (vpred) počítadlo.BCD (binárne dekadické - počítadlo má skrátený cyklus do 10 ).

Pokus 5bb:
 

Obr. 7-7bb synchronné dekrementujúce (vzad) počítadlo BCD (binárne dekadické - počítadlo má skrátený cyklus do 10).

  Pokus 5c:

Obr. 7-7c Trojstupňové synchronne inkremnetujúce počítadlo na báze obvodov JK s deliacim pomerom 6 (modulo 6).

Pokus 6

- integrované asynchronné binárne počítadlo 7493

Zapojte a overte funkciu integrovaného počítadla7493 podľa obrázku 7-8.
 

Obr. 7-8a. Štvorbitové binárne počítadlo 7493 - skúška nulovania.

Obr. 7-8b. Štvorbitové binárne počítadlo 7493 - skúška počítadla.

 

Pokus 7

- integrované asynchronné počítadlo BCD 7490

` 
Zapojte a overte funkciu integrovaného BCD (binárne dekadického) počítadla podľa obrázku 7-9.

Obr. 7-9.  Štvorbitové desiatkové počítadlo 7490 - skúška počítadla.

 
 

Pokus 8

- synchronné hradlo

Zapojte a overte vlastnosti obvodu podľa obrázku 7-10a, ktorý prepúšťa na výstup Q hodinové impulzy v invertovanej polarite počas trvania úrovne H na vstupe J. Obvod vykonáva obdobnú funkciu ako hradlo AND avšak prednosťou synchronného hradla je, že posledný impulz hradlovanej postupnosti impulzov na výstupe nemôže byť skreslený do tvaru veľmi krátkeho impulzu (“ihličky" - anglicky glitch), ktorý je často osciloskopicky nepostrehnuteľný a môže spôsobovať falošné poruchové synchronizovanie preklápacich obvodov. (obr. 7-10c)
 

	Obr. 7-10a  Synchroné hradlo s preklápacim obvodom JK.
	Obr. 7-10b  Časové priebehy impulzov obvodu.
	Obr. 7-10c  Ilustrácia vzniku ihličkovitých porúch pri hradle AND.

 

Pokus 9

- generovanie postupujúceho impulzu

` 
Zapojte a overte vlastnosti obvodu podľa obrázku 7-11a, ktorý generuje postupujúci impulz (obrázok 7-11b).

Obr. 7-11a Generovanie postupujúceho impulzu sadou preklápacich obvodov D.

Obr. 7-11b  Časové priebehy impulzov v obvode na obr. 7-11a.