Zatrzask vs Flip-Flop
Zatrzask i przerzutniki są podstawowymi elementami składowymi sekwencyjnych układów logicznych, stąd pamięć. Sekwencyjny obwód logiczny to rodzaj obwodu cyfrowego, który reaguje nie tylko na obecne wejścia, ale także na obecny (lub przeszły) stan obwodu. Aby osiągnąć tę funkcjonalność, obwód musi mieć możliwość zachowania swojego stanu jako informacji binarnej.
Więcej o zatrzaskach
Podstawową właściwością urządzenia pamięci jest to, że powinno ono być w stanie utrzymać swoje wyjścia w ustalonym stanie, dopóki nie otrzyma polecenia zmiany. Tę funkcję zapewnia bistabilny obwód logiczny. Mówiąc najprościej, ma dwa stabilne stany; stan ustawiony i stan resetowania. Zgodnie z konwencją, stan ustawiony 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.
Podstawowy zatrzask Set-Reset (zatrzask SR) jest najprostszą formą obwodów bistabilnych. Zatrzaski JK i D to dwa inne typy zatrzasków. Ich działanie jest wygodnie wyrażone w tabeli prawdy. Jest to tabelaryczna reprezentacja wszystkich możliwych wyników dla różnych stanów wejściowych.
Podstawowy zatrzask zmienia swoją wartość po podaniu poprawnych danych wejściowych. Stwarza to problemy przy sterowaniu bitem danych przechowywanym w zatrzasku w dużym obwodzie. Większą kontrolę obwodu bistabilnego można wprowadzić, przepuszczając każde wejście przez bramkę AND. Sterując bramką AND za pomocą innego sygnału, wejścia mogą być dopuszczone w pożądanych zdarzeniach. To dodatkowe wejście jest znane jako Enable, a skonfigurowany w ten sposób zatrzask jest nazywany zatrzaskiem taktowanym lub zatrzaskiem bramkowanym. Zwykle Enable jest kontrolowane przez zegar, który jest sygnałem cyfrowym z pożądanymi przedziałami stanów wysokiego (1) i niskiego (0).
W przypadku taktowanego zatrzasku D, gdy zegar jest w stanie wysokim, wyjście przyjmuje stan wysoki dla każdego wysokiego stanu wejść. Takie zachowanie nazywa się przezroczystością. W niektórych zastosowaniach wadą jest przezroczystość zatrzasków.
Więcej o Japonkach
Często konieczna jest możliwość próbkowania sygnału wejściowego w określonej chwili i wewnętrznego zachowania wartości. Ze względu na przejrzystość zatrzask reaguje na każde zdarzenie występujące w stanie wysokim zegara. Jako rozwiązanie można zastosować obwody bistabilne wyzwalane na zboczu narastającym lub opadającym zboczu impulsu zegarowego. Obwody te są znane jako przerzutniki, które są synchroniczne z krawędzią impulsu zegara. Dlatego Flip-Flops są również znane jako synchroniczne bistabilne obwody multiwibratora. Z drugiej strony, zatrzaski to asynchroniczne bistabilne obwody multiwibratora.
Odpowiednio do działania zatrzasków zaprojektowano również klapki SR, JK, D i T.
Jaka jest różnica między zatrzaskami a klapkami?
• Zatrzask jest asynchronicznym bistabilnym obwodem multiwibratora, a przerzutnik jest synchronicznym bistabilnym obwodem multiwibratora.
• W zatrzaskach stan zatrzymany może się zmienić w dowolnym momencie, gdy zezwolenie jest w stanie wysokim, ale w przerzutnikach stan zatrzymany może się zmienić tylko na zboczu narastającym lub opadającym zboczu sygnału zegara podanego jako wejście włączyć.
