Zatrzask kontra Flip-Flop
Zatrzask i klapki to podstawowe elementy składowe sekwencyjnych układów logicznych, stąd pamięć. Sekwencyjny obwód logiczny to rodzaj obwodu cyfrowego, który reaguje nie tylko na obecne dane wejściowe, ale także na obecny stan (lub przeszłość) obwodu. Aby osiągnąć tę funkcjonalność, obwód musi być w stanie zachować swój stan jako informacje binarne.
Więcej o zatrzaskach
Podstawową właściwością urządzenia pamięciowego jest to, że powinno być w stanie zachować swoje wyjścia w ustalonym stanie, dopóki nie zostanie poproszony o zmianę. Tę funkcję zapewnia bistabilny obwód logiczny. Mówiąc najprościej, ma dwa stabilne stany; stan Set i stan Reset. Zgodnie z konwencją, stan ustawienia jest uważany za 1, a stan resetowania jest uważany za 0. Taki element obwodu jest znany jako zatrzask; analogicznie do mechanicznego urządzenia blokującego obiekty w ustalonej pozycji.
Basic Set-Reset zatrzask (zatrzask SR) jest najprostszą formą obwodów bistabilnych. Zatrzaski JK i D to dwa inne typy zatrzasków. Ich działanie jest wygodnie wyrażone za pomocą tabeli prawdy. Jest to tabelaryczna reprezentacja wszystkich możliwych wyników dla różnych stanów wejściowych.
Podstawowy zatrzask zmienia swoją wartość za każdym razem, gdy podane są prawidłowe dane wejściowe. Stwarza to problemy z kontrolowaniem bitu danych przechowywanego w zatrzasku w dużym obwodzie. Większą kontrolę nad obwodem bistabilnym można wprowadzić, przepuszczając każde wejście przez bramkę AND. Sterując bramką AND za pomocą innego sygnału, wejścia mogą być dozwolone przy pożądanych zdarzeniach. To dodatkowe wejście jest znane jako Enable, a tak skonfigurowany zatrzask jest znany jako taktowany zatrzask lub bramkowany zatrzask. Zwykle Enable jest kontrolowane przez zegar, który jest sygnałem cyfrowym z pożądanymi interwałami stanów wysokiego (1) i niskiego (0).
Dla taktowanego zatrzasku D, gdy zegar jest w stanie wysokim, wyjście przyjmuje stan wysoki dla każdego stanu wysokiego wejść. To zachowanie nazywa się przezroczystością. W niektórych aplikacjach przezroczystość zatrzasków jest wadą.
Więcej o klapkach
Często konieczna jest możliwość próbkowania sygnału wejściowego w określonym momencie i zachowania wartości wewnętrznie. Ze względu na przezroczystość zatrzask reaguje na każde zdarzenie występujące w stanie wysokim zegara. Jako rozwiązanie można zastosować układy bistabilne wyzwalane zboczem narastającym lub opadającym impulsu zegarowego. Obwody te są znane jako przerzutniki, które są synchroniczne z krawędzią impulsu zegarowego. Dlatego Flip-Flopy są również znane jako synchroniczne bistabilne obwody multiwibracyjne. Z drugiej strony zatrzaski są asynchronicznymi bistabilnymi obwodami multiwibratora.
Odpowiadające działaniu zatrzasków, zaprojektowano również klapki SR, JK, D i T.
Jaka jest różnica między zatrzaskami a klapkami?
• Zatrzask jest asynchronicznym bistabilnym obwodem multiwibratora, a flip-flop jest synchronicznym bistabilnym obwodem multiwibratora.
• W przerzutnikach stan zachowany może się zmienić w dowolnym momencie, gdy zezwolenie jest w stanie wysokim, ale w przerzutnikach stan zachowany może się zmienić tylko przy zboczu narastającym lub zboczu opadającym podanego sygnału zegara jako wejście enable.
