Latch vs Flip-Flop
Οι μάνταλο και οι σαγιονάρες είναι βασικά δομικά στοιχεία διαδοχικών λογικών κυκλωμάτων, εξ ου και η μνήμη. Ένα διαδοχικό λογικό κύκλωμα είναι ένας τύπος ψηφιακού κυκλώματος που ανταποκρίνεται όχι μόνο στις τρέχουσες εισόδους, αλλά στην παρούσα κατάσταση (ή στο παρελθόν) του κυκλώματος. Για να επιτευχθεί αυτή η λειτουργία, το κύκλωμα πρέπει να μπορεί να διατηρεί την κατάστασή του ως δυαδική πληροφορία.
Περισσότερα για τα μάνδαλα
Η βασική ιδιότητα μιας συσκευής μνήμης είναι ότι θα πρέπει να μπορεί να διατηρεί τις εξόδους της σε μια σταθερή κατάσταση μέχρι να λάβει εντολή να αλλάξει. Αυτή η λειτουργία παρέχεται από ένα δισταθερό λογικό κύκλωμα. Με απλά λόγια, έχει δύο σταθερές καταστάσεις. μια κατάσταση ρύθμισης και μια κατάσταση επαναφοράς. Κατά σύμβαση, η κατάσταση ρύθμισης θεωρείται ως 1 και η κατάσταση επαναφοράς θεωρείται ως 0. Ένα τέτοιο στοιχείο κυκλώματος είναι γνωστό ως μάνδαλο. ανάλογο με μια μηχανική συσκευή που κλείνει τα αντικείμενα σε μια σταθερή θέση.
Το μάνδαλο βασικής ρύθμισης-επαναφοράς (μάνδαλο SR) είναι η απλούστερη μορφή δισταθερών κυκλωμάτων. Τα μάνδαλα JK και D είναι δύο άλλοι τύποι μάνδαλων. Η λειτουργία τους εκφράζεται εύκολα από έναν πίνακα αλήθειας. Είναι μια αναπαράσταση πίνακα όλων των πιθανών αποτελεσμάτων για διαφορετικές καταστάσεις εισόδου.
Ένα βασικό μάνδαλο αλλάζει την τιμή του κάθε φορά που δίνονται σωστές είσοδοι. Αυτό δημιουργεί προβλήματα για τον έλεγχο του bit δεδομένων που είναι αποθηκευμένο στο μάνδαλο σε ένα μεγάλο κύκλωμα. Μπορεί να εισαχθεί περισσότερος έλεγχος στο δισταθή κύκλωμα περνώντας κάθε είσοδο μέσα από μια πύλη AND. Με τον έλεγχο της πύλης AND χρησιμοποιώντας άλλο σήμα, μπορούν να επιτραπούν είσοδοι σε επιθυμητά συμβάντα. Αυτή η πρόσθετη είσοδος είναι γνωστή ως Ενεργοποίηση και ένα μάνδαλο που έχει ρυθμιστεί με αυτόν τον τρόπο είναι γνωστό ως χρονομετρημένο μάνδαλο ή κλείδωμα με πύλη. Συνήθως το Enable ελέγχεται από ένα ρολόι, το οποίο είναι ένα ψηφιακό σήμα με επιθυμητά διαστήματα υψηλής (1) και χαμηλής (0) καταστάσεων.
Για ένα χρονισμένο μάνταλο D, όποτε το ρολόι βρίσκεται στην υψηλή κατάσταση, η έξοδος λαμβάνει την υψηλή κατάσταση για κάθε υψηλή κατάσταση των εισόδων. Αυτή η συμπεριφορά ονομάζεται διαφάνεια. Σε ορισμένες εφαρμογές, η διαφάνεια των μανδάλων είναι ένα μειονέκτημα.
Περισσότερα για τα Flip-Flops
Συχνά είναι απαραίτητο να έχετε τη δυνατότητα δειγματοληψίας της εισόδου σε μια συγκεκριμένη στιγμή και να διατηρήσετε την τιμή εσωτερικά. Λόγω της διαφάνειας, το μάνδαλο ανταποκρίνεται σε οποιοδήποτε γεγονός συμβαίνει στην υψηλή κατάσταση του ρολογιού. Ως λύση, μπορούν να χρησιμοποιηθούν δισταθή κυκλώματα που ενεργοποιούνται στην ανερχόμενη ή την πτωτική άκρη του παλμού ρολογιού. Αυτά τα κυκλώματα είναι γνωστά ως flip-flops, τα οποία είναι σύγχρονα με την άκρη ενός παλμού ρολογιού. Ως εκ τούτου, τα Flip-Flop είναι επίσης γνωστά ως σύγχρονα δισταθή κυκλώματα πολυδονητή. Από την άλλη πλευρά, τα μάνδαλα είναι ασύγχρονα δισταθή κυκλώματα πολυδονητή.
Αντίστοιχα με τη λειτουργία των μανδάλων, σχεδιάζονται επίσης σαγιονάρες SR, JK, D και T.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ μάνδαλων και σαγιονάρων;
• Το μάνδαλο είναι ένα ασύγχρονο δισταθό κύκλωμα πολυδονητή και το flip-flop είναι ένα σύγχρονο δισταθές κύκλωμα πολυδονητή.
• Στα μάνδαλα, η κατάσταση διατήρησης μπορεί να αλλάξει ανά πάσα στιγμή όταν η ενεργοποίηση βρίσκεται στην υψηλή κατάσταση, αλλά στις σαγιονάρες, η κατάσταση διατήρησης μπορεί να αλλάξει μόνο στην ανερχόμενη ή την πτώση του σήματος ρολογιού που δίνεται ως είσοδος της ενεργοποίησης.
