Latch vs Flip-Flop
Západkové a klopné obvody jsou základními stavebními bloky sekvenčních logických obvodů, potažmo paměti. Sekvenční logický obvod je typ digitálního obvodu, který reaguje nejen na současné vstupy, ale i na současný stav (nebo minulost) obvodu. K dosažení této funkce musí být obvod schopen zachovat svůj stav jako binární informace.
Více o Latches
Základní vlastností paměťového zařízení je, že by mělo být schopno zachovat své výstupy v pevném stavu, dokud nedostane pokyn ke změně. Tuto funkci zajišťuje bistabilní logický obvod. Jednoduše řečeno, má dva stabilní stavy; a Stav nastavení a stav Reset. Podle konvence je stav nastavení považován za 1 a stav resetování je považován za 0. Takový prvek obvodu je znám jako západka; analogické mechanickému zařízení zachycující předměty do pevné polohy.
Západka základního nastavení a resetování (západka SR) je nejjednodušší formou bistabilních obvodů. Západky JK a D jsou dva další typy západek. Jejich činnost je vhodně vyjádřena pravdivostní tabulkou. Je to tabulková reprezentace všech možných výsledků pro různé vstupní stavy.
Základní západka změní svou hodnotu, kdykoli jsou zadány správné vstupy. To představuje problémy pro řízení datového bitu uloženého v latch ve velkém obvodu. Více kontroly do bistabilního obvodu lze zavést průchodem každého vstupu přes hradlo AND. Ovládáním brány AND pomocí jiného signálu lze povolit vstupy při požadovaných událostech. Tento přídavný vstup je známý jako Enable a takto konfigurovaná západka je známá jako taktová západka nebo hradlová západka. Obvykle je Enable řízeno hodinami, což je digitální signál s požadovanými intervaly vysokých (1) a nízkých (0) stavů.
U taktování D-latch, kdykoli jsou hodiny ve vysokém stavu, výstup převezme vysoký stav pro každý vysoký stav vstupů. Toto chování se nazývá průhlednost. V některých aplikacích je průhlednost západek nevýhodou.
Více o Flip-Flops
Často je nutné mít schopnost vzorkovat vstup v konkrétním okamžiku a interně zachovat hodnotu. Díky průhlednosti západka reaguje na jakoukoli událost, ke které dojde ve vysokém stavu hodin. Jako řešení lze použít bistabilní obvody spouštěné na náběžné nebo sestupné hraně hodinového impulsu. Tyto obvody jsou známé jako klopné obvody, které jsou synchronní s hranou hodinového pulsu. Proto jsou klopné obvody také známé jako synchronní bistabilní multivibrační obvody. Na druhé straně jsou západky asynchronní bistabilní multivibrační obvody.
V souladu s funkcí západek jsou navrženy také klopné obvody SR, JK, D a T.
Jaký je rozdíl mezi západkami a klopnými obvody?
• Západka je asynchronní bistabilní multivibrační obvod a klopný obvod je synchronní bistabilní multivibrační obvod.
• U zámků se udržovaný stav může změnit kdykoli, když je povoleno ve vysokém stavu, ale u klopných obvodů se může udržovaný stav změnit pouze při vzestupné nebo sestupné hraně daného hodinového signálu jako vstup povolení.
