Osnove zapahov v digitalni elektroniki

V digitalna elektronika , zapah je ena vrsta a logično vezje , znano pa je tudi kot a bistabilni multivibrator . Ker ima dve stabilni stanji, in sicer aktivno visoko in tudi aktivno nizko. Deluje kot naprava za shranjevanje, tako da podatke zadrži po povratnem pasu. Shrani 1-bitne podatke, dokler je naprava aktivirana. Ko je omogočeno, lahko zapah takoj spremeni shranjene podatke. Ko se aktivira signal za omogočanje, neprestano preizkuša vhode. Delovanje teh vezij se lahko izvede v dveh stanjih na podlagi visokega ali nizkega signala za omogočanje. Ko je vezje zapaha v aktivnem visokem stanju, sta oba i / ps nizka. Podobno, ko je vezje zapaha aktivno nizko stanje, sta oba i / ps visoka.

Različne vrste zapahov

Ključavnice lahko razvrstimo v različne tipe, ki vključujejo zapah SR, Zapiralni zapah S-R , D zapah , Zaskočni zapah D, zapah JK in zapah T.

SR zapah

An Zapah SR (Set / Reset) je asinhroni aparat in deluje ločeno za krmilne signale, odvisno od S-stanja in R-vhodov. Spodaj je prikazan SR-zapah z dvema NOR vratoma s prečno povezavo. Te zapahe je mogoče zgraditi Vrata NAND vendar se oba vhoda izmenjata in prekličeta. Tako se imenuje SR’-zapah.

SR zapah

Kadarkoli dobimo visok vhod na S-linijo zapaha, gre izhod Q visok. V procesu povratnih informacij bo izhod Q ostal visok, ko bo S-vhod še enkrat nizek. Na ta način zapah deluje kot pomnilniška naprava.

Prav tako se da visok vhod v črto R zapaha, nato izhod Q pade nizko (in Q 'visoko), nato pa se pomnilnik zapaha učinkovito ponastavi. Ko sta oba vhoda zapaha nizka, ostane v prej nastavljenem stanju ali stanju ponastavitve. The tabela prehodov stanja ali tabela resnic zaklepa SR je prikazan spodaj.

Ko sta oba vhoda naenkrat velika, pride do težav: pove se, da se hkrati generira visok Q & low Q. To ustvari dirkalni pogoj v vezju, bodisi japonka doseže nekaj pri spreminjanju, se najprej odzove na drugega in se izjavi . Po možnosti oboje Logična vrata so enake in bo naprava v nedoločeni fazi nedoločen čas.

Zaprta SR zapah

V nekaterih primerih je morda priljubljeno naročiti, kdaj zapah lahko in ne more zapahniti. Enostavna razširitev SR zapah ni nič drugega kot a zapah SR zapah . Daje vrstico za omogočanje, ki jo je treba dvigniti visoko, preden lahko informacije zaklenete. Čeprav je potrebna krmilna linija, zapah ni sinhroni zaradi vhodov, ki lahko spremenijo izhod tudi sredi omogočenega impulza.

Zaprta SR zapah

Ko je vhod za omogočanje nizek, mora biti tudi o / ps od vrat manjši, zato izhodi Q & Q ostanejo pritrjeni na prejšnje informacije. Preprosto, ko je omogočeno i / p visoko, lahko spremenite položaj zapaha, kot je prikazano v tabelarni obliki. Kot je navedeno v vrstici za omogočanje, je zaprti SR-zapah v procesu enak proti zapahu SR. Včasih je vrstica za omogočanje signal CLK, vendar je strobe za branje / pisanje.

D zapah

Podatkovni zapah je enostavna razširitev na zaprti SR-zapah, ki odpravlja možnost nesprejemljivih stanj vnosa. Ker nam zaprti zapah SR omogoča pritrditev izhoda brez uporabe vhodov S ali R, lahko enega od i / ps odstranimo tako, da oba vhoda poganjamo z nasprotnim gonilnikom. Izločimo en vhod in ga samodejno naredimo v nasprotju s preostalim vhodom.

D zapah

D-zapah odda vhod D, ko je linija Enable visoka, sicer je izhod tak, kakršen je bil vhod D, kadar je bil vhod Enable zadnjič visok. To je razlog, da je znan kot prozoren zapah. Ko je omogočeno, je zapah poklican kot prozoren in signali se po njem širijo naravnost, saj če ni prisoten.

Zapiralni zapah D

TO zaporni zapah D je zasnovan preprosto s spremembo zaprtega SR-zapaha in edina sprememba zaprtega SR-zapaha je ta, da je treba vhod R spremeniti v obrnjen S. Zapiralnega zapaha ni mogoče oblikovati iz SR-zapaha s pomočjo NOR, je prikazano spodaj.

Zapiralni zapah D

Kadar je drugače omogočena CLK, je veliko, o / p zapahne kar koli na vhodu D. Podobno, ko je CLK nizek, potem je D i / p za končno najvišjo dovoljeno vrednost izhod.

Vezje zapaha sploh ne bo imelo stanja dirke, ker je edini vhod D obrnjen in ponuja oba vhoda. Zato ni možnosti za podobno vhodno stanje. Tako lahko vezje D-zapaha varno uporabljamo v več tokokrogih.

JK zapah

Oba JK zapah , kot tudi zapah RS, je podoben. Ta zapah vsebuje dva vhoda, in sicer J in K, ki sta prikazana na naslednjem diagramu logičnih vrat. Pri tej vrsti zapaha je bilo tu odstranjeno nejasno stanje. Ko so vhodi zapaha JK visoki, se izhod preklopi. Edino razliko, ki jo tukaj lahko opazimo, je izhodna povratna informacija na vhode, ki je ni v RS-zapahu.

JK zapah

T zapah

The T zapah se lahko oblikujejo, kadar so vhodi zapaha JK kratki. Funkcija T Latch bo takšna, ko bo vhod zapaha visok, nato pa bo izhod preklopljen.

T zapah

Prednosti zapahov

The prednosti zapahov vključujejo naslednje.

• Oblikovanje zapahov je zelo prilagodljivo v primerjavi z FF (japonke)
• Ključavnice porabijo manj energije.
• Zasnova zapaha pri zasnovi hitrostnega vezja je hitra, ker so v zasnovi asinhroni in signal CLK ni potreben.
• Oblika zapaha je zelo majhna in zavzema manj prostora
• Če delovanje vezja, ki temelji na zapahu, ni končano v določenem času, si čas izposodijo drug za dokončanje operacije
• Ključavnice v nasprotju z dajo agresivno uro flip-flop vezja .

Slabosti zapahov

The pomanjkljivosti zapahov vključujejo naslednje.

• Obstajala bo možnost, da bo vplivala na stanje dirke, zato so te manj pričakovane.
• Ko je zapah občutljiv na nivo, obstaja možnost metastabilnosti.
• Analiza vezja je težavna zaradi lastnosti občutljivosti nivoja.
• Vezje lahko preizkusite z uporabo dodatnega programa CAD

Uporaba zapahov

The namestitev zapahov vključujejo naslednje.

• Na splošno se zapahi uporabljajo za ohranjanje pogojev bitov za kodiranje binarnih števil
• Ključavnice so enobitni pomnilniški elementi, ki se pogosto uporabljajo pri računalništvu in shranjevanju podatkov.
• Ključavnice se v vezjih, kot so napajalnik in ura, uporabljajo kot shranjevalna naprava.
• D zapahi se uporabljajo za asinhrone sisteme, kot so vhodna ali izhodna vrata.
• Podatkovni zapahi se uporabljajo v sinhronih dvofaznih sistemih za zmanjšanje števila tranzitov.

Tu gre torej za pregled zapahov. To so gradniki za zaporedna vezja . To lahko oblikujemo z uporabo logičnih vrat. Njegovo delovanje je odvisno predvsem od vnosa funkcije za omogočanje. Tukaj je vprašanje za vas, katera sta dva delovna stanja zapahov?