Zăvor

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare
Notă despre dezambiguizare.svg Dezambiguizare - Dacă sunteți în căutarea single-ului Divulgare, consultați Latch (single) .

În electronica digitală , zăvorul (literalmente „blocare”, „zăvor”) este un circuit electronic bistabil, prin urmare caracterizat prin cel puțin două stări stabile, capabile să stocheze un bit de informații în sisteme logice secvențiale asincrone. Zăvorul schimbă starea logică a ieșirii atunci când semnalul de intrare variază, în timp ce flip-flop-ul , pe baza structurii zăvorului, schimbă starea logică a ieșirii numai atunci când semnalul de ceas este în jumătatea activă. [1]
Zăvorul constituie elementul de bază al tuturor circuitelor secvențiale, dar găsește și aplicații ca un singur element, de exemplu pentru a elimina ricoșările componentelor electromecanice, cum ar fi butoanele, comutatoarele și comutatoarele.

Zăvoarele sunt adesea folosite în grupuri, dintre care unele au nume speciale, cum ar fi zăvorul quad (grup de patru) și zăvorul octal (grupul de opt). Multe tipuri de afișaje cu 7 segmente sau alfanumerice care conțin circuitul de decodare au un pin conectat la acest circuit, care permite, prin schimbarea nivelului logic, să „oprească” valoarea afișată în prezent.

Zăvor SR

Zăvor SR activ activ, realizat cu porți NAND
Zăvor SR activ activ realizat cu porți NOR

Cel mai simplu zăvor (care vă permite să forțați o stare din exterior) este zăvorul SR , unde S și R reprezintă Set (set) și Reset (reset). Acest tip de zăvor este compus din două porți NAND (NOT AND ) sau două porți NOR (Not OR ) cu legături încrucișate, obținând respectiv versiunea low active și versiunea high active. Bitul stocat este dus la ieșire și complementul său la ieșire .

În versiunea activă redusă , de obicei în modul de stocare, intrările Și acestea sunt menținute la un nivel logic ridicat, astfel încât feedback - ul să mențină rezultatele Și într-o stare constantă.

Când nivelul logic al intrării este redus (setați) ieșirea merge sus și rămâne ridicat chiar și atunci când întoarce-te. Dimpotrivă, când (reset) este coborât, ieșirea devine scăzut și rămâne scăzut chiar și atunci când întoarce-te.

Dacă ambele Și sunt coborâte simultan, ieșirea zăvorului este nedeterminată, deci această condiție trebuie evitată.

Într-un mod dual, în versiunea high active , starea memoriei este obținută atunci când ambele intrări sunt scăzute. Funcția de resetare apare atunci când intrarea R este ridicată și funcția setată când intrarea S este ridicată. Condiția de evitat deoarece starea ieșirii rămâne nedeterminată este cea a celor două intrări, ambele ridicate.

În tabelul de adevăr Latch SR rezultatele Și sunt uneori denumite Și pentru a le distinge de intrări. De exemplu, pentru zăvorul activ scăzut avem:

 S̅ R̅ | Q „Q̅” | Funcţie
 ------ + --------- + -----------------------------
 0 0 | xx | Nu este permis  
 0 1 | 1 0 | A stabilit
 1 0 | 0 1 | Resetați
 1 1 | Q Q̅ | Zăvor 

în timp ce pentru zăvorul activ ridicat :

 SR | Q „Q̅” | Funcţie
 ------ + --------- + -----------------------------
 0 0 | Q Q̅ | Zăvor 
 0 1 | 0 1 | Resetați
 1 0 | 1 0 | A stabilit
 1 1 | xx | Nu este permis  

Zăvorul D

Zăvorul de tip D (întârziere / DL) este un circuit în care se elimină starea de nedeterminare tipică zăvorului SR. Pentru a face acest lucru, intrarea S este adusă la exterior sub numele de D, în timp ce intrarea R nu este accesibilă la exterior și primește semnalul negat al lui D.

Această soluție elimină posibilitatea ca cele două intrări S și R să asume valori egale deoarece sunt scurtcircuitate printr-un invertor.

În zăvorul D există, de asemenea, o intrare E (activate) care are funcția de activare. Dacă intrarea E este menținută scăzută, ieșirea își păstrează starea indiferent de valoarea asumată de intrarea D în acel moment. Dacă E este adus la 1, ieșirea își asumă valoarea care este prezentă la intrarea D în acel moment. Când E revine la 0, ieșirea menține starea asumată și situația de memorie este menținută până când E revine la 1 cu o valoare D diferit de cel anterior.

Latch tabelul adevărului D

 ED | Q 'Q̅'
 ------ + -----------
 0 - | Q Q̅
 1 0 | 0 1
 1 1 | 1 0 

Caracteristica menținerii ieșirii de către zăvorul D îl face adecvat pentru utilizare ca interfață de memorie în controlul tastaturilor sau afișajelor. O limită a câmpului de aplicare a acestei componente este dată de faptul că este transparentă , deoarece starea intrării merge la ieșire în momentul (și pentru tot timpul) în care intrarea E este egală cu 1. Aceasta poate fi cauza comportamentelor nedorite dacă componenta este montată în contexte în care ieșirea este afișată ca refuzată la intrare. În acest caz, ar începe să oscileze și, de îndată ce E revine la 0, va apărea o valoare complet aleatorie. Din acest motiv, variantele netransparente cunoscute în literatură sub numele de flip-flops D (sau pur și simplu flip-flops) declanșate de margine au fost create pe baza ideii de eșantionare și marcare în intervale de timp distincte.

Un zăvor D poate fi creat prin plasarea unei rețele combinaționale în amonte de un zăvor SR care transformă intrările E și D în S și R. În cazul zăvorilor SR cu activitate redusă, tabelul adevărului este următorul:

 ED | SR
------ + -----------
0 - | 1 1
1 0 | 1 0
1 1 | 0 1

sau , . Astfel obținem următoarea implementare a zăvorului D cu 4 porți NAND:

D-Type Transparent Latch.svg

Notă

  1. ^ Paolo Spirito, Digital Electronics , Milano, McGraw-Hill Libri Italia sr., 2006, ISBN 978-88-386-6323-9 .

Bibliografie

Controlul autorității GND ( DE ) 4219389-8