Основи на резетата в цифровата електроника

Основи на резетата в цифровата електроника

В цифрова електроника , резето е един вид логическа схема , и е известен също като a бистабилен мултивибратор . Тъй като има две стабилни състояния, а именно активно високо, както и активно ниско. Той работи като устройство за съхранение, като задържа данните през лентата за обратна връзка. Той съхранява 1-битови данни, докато апаратът е активиран. След като се декларира активирането, тогава незабавно резето може да промени съхранените данни. Той непрекъснато изпробва входовете след активиране на сигнала за активиране. Работата на тези вериги може да се извърши в 2 състояния въз основа на сигнала за активиране, който е висок или нисък. Когато веригата на резето е в активно високо състояние, тогава и i / ps са ниски. По същия начин, когато веригата на резето тогава е активно ниско състояние, тогава и i / ps са високи.



Различни видове резета

Резетата могат да бъдат класифицирани в различни типове, които включват SR Latch, Затворена S-R ключалка , D резе , Gated D Latch, JK Latch и T Latch.


SR Latch

An Резе SR (Set / Reset) е асинхронен апарат и работи отделно за управляващи сигнали в зависимост от S-състоянието и R-входовете. SR-резето, използващо 2-NOR портали с кръстосана връзка, е показано по-долу. Тези резета могат да бъдат изградени с NAND порти също така, двата входа се обменят, както и анулират. Така че се нарича SR’-резе.





SR Latch

SR Latch

Всеки път, когато се даде висок вход към S-линията на резето, тогава изходът Q преминава високо. В процеса на обратна връзка изходът Q ще остане висок, когато S-входът отново се понижи. По този начин резето работи като устройство с памет.



По същия начин се дава висок вход за R-линията на резето, след това изходът Q намалява (и Q ’висок), след което паметта на резето ефективно ще се нулира. Когато и двата входа на резето са ниски, той остава в предишното си състояние или състояние за нулиране. The таблица за преход на състоянието или таблица на истината на SR резето е показано по-долу.

С R Въпрос:

Q ’

00Резе

Резе

0

101
101

0

1

10

0

Когато и двата входа са високи наведнъж, има проблеми: казва се на едновременно генериране на високо Q & ниско Q. Това генерира състезателно състояние във веригата, или флип флоп постига нещо при промяна, първият ще отговори на другия и се декларира . За предпочитане и двете Логически порти са равни и устройството ще бъде в неопределено състояние за неопределен етап.


Затворен SR ключалка

В някои случаи може да е популярно да поръчате, когато ключалката може и не може да се заключи. Простото разширение на SR резе не е нищо друго освен a заключена SR ключалка . Той дава линия за разрешаване, която трябва да се движи високо, преди информацията да може да бъде заключена. Въпреки че е необходима контролна линия, резето не е синхронно поради входовете, които могат да променят изхода дори в средата на разрешаващ импулс.

Затворен SR ключалка

Затворен SR ключалка

Когато входът на Enable е нисък, o / ps от портите също трябва да са по-малко, следователно Q & Q изходите остават фиксирани към по-ранната информация. Просто когато активирането i / p е високо, може да промените позицията на ключалката, както е показано в табличната форма. Тъй като е посочена разрешаващата линия, затворен SR-фиксатор е равен в процеса на SR резе. Понякога разрешаващата линия е сигнал CLK, но е стробоскоп за четене / запис.

CLK

С R

Q (t + 1)

0

ххQ (t) (без промяна)
100

Q (t) (без промяна)

1

010
110

1

1

11

х

D Фиксатор

Резето за данни е лесно разширяване до затворения SR-фиксатор, което елиминира възможността за неприемливи състояния на въвеждане. Тъй като заключеният SR фиксатор ни позволява да закрепим изхода, без да използваме входовете на S или R, можем да премахнем един от i / ps, като задвижваме двата входа с противоположен драйвер. Елиминираме един вход и автоматично го правим противоположен на остатъчния вход.

D Фиксатор

D Фиксатор

D-резето извежда входа на D, когато линията за разрешаване е висока, в противен случай изходът е такъв, какъвто е бил входът D, когато входът за разрешаване е бил последно висок. Това е причината тя да е известна като прозрачно резе. Когато е посочено Enable, заключването се нарича прозрачно и сигналите се разпространяват право през него, тъй като ако не е налице.

Е

д Въпрос: Q ’

0

0Резе

Резе

0

1Резе

Резе

1

001
111

0

Затворен D ключалка

ДА СЕ затворен D резе е проектиран просто чрез смяна на затворен SR-резе, а единствената промяна в затворения SR-резе е, че входът R трябва да бъде модифициран до обърнат S. Затворен резе не може да бъде оформен от SR-резе, използвайки NOR, е показано по-долу.

Затворен D ключалка

Затворен D ключалка

Винаги, когато CLK в противен случай е висок, o / p фиксира каквото и да е на входа на D. По същия начин, когато CLK е нисък, тогава D i / p за крайното разрешено високо е изходът.

CLK

д Q (t + 1)
0х

Q (t)

1

00
11

1

Веригата на резето изобщо няма да изпитва състояние на състезание, тъй като единственият D вход е обърнат, за да предложи и на двата входа. Следователно няма възможност за подобно входно състояние. По този начин веригата на D-резето може да се използва сигурно в няколко вериги.

JK Latch

И двете JK резе , както и RS резето, е подобно. Тази ключалка се състои от два входа, а именно J и K, които са показани в следващата логическа схема на порта. При този тип резе тук е премахнато неясното състояние. Когато входовете на JK резето са високи, изходът ще се превключва. Единствената разлика, която можем да наблюдаваме тук, е изходната обратна връзка към входовете, която не присъства в RS-ключалката.

JK Latch

JK Latch

T Latch

The T резе може да се формира винаги, когато входовете на JK резето са къси. Функцията на T Latch ще бъде такава, когато входът на резето е висок и след това изходът ще бъде превключен.

T Latch

T Latch

Предимства на резетата

The предимства на резетата включват следното.

  • Проектирането на резета е много гъвкаво, когато сравняваме с FF (джапанки)
  • Резетата използват по-малко енергия.
  • Ефективността на резето при проектирането на високоскоростната верига е бърза, тъй като те са асинхронни в рамките на дизайна и няма нужда от CLK сигнал.
  • Формата на резето е много малка и заема по-малко площ
  • Ако операцията на веригата, базирана на резе, не е завършена за зададено време, те заемат необходимото време от други, за да завършат операцията
  • Резетата дават агресивен часовник, когато се контрастира с тригерни вериги .

Недостатъци на резетата

The недостатъци на резетата включват следното.

  • Ще има шанс да повлияе на състоянието на състезанието, така че те са по-малко очаквани.
  • Когато резето е чувствително на ниво, тогава има шанс за метастабилност.
  • Анализът на веригата е труден поради свойството на ниво чувствително.
  • Веригата може да бъде тествана с помощта на допълнителна CAD програма

Прилагане на резета

The приложения на резета включват следното.

  • Като цяло, ключалките се използват за поддържане на условията на битовете за кодиране на двоични числа
  • Фиксаторите са еднобитови елементи за съхранение, които се използват широко в изчисленията, както и за съхранение на данни.
  • Резетата се използват във веригите като захранване и часовник като устройство за съхранение.
  • D ключалките са приложими за асинхронни системи като входни или изходни портове.
  • Фиксаторите за данни се използват в синхронни двуфазни системи за намаляване на броя на транзитите.

По този начин всичко е свързано с преглед на резетата. Това са градивните елементи за последователни вериги . Проектирането на това може да се направи с помощта на логически порти. Неговата работа зависи главно от въвеждането на функция за активиране. Ето въпрос към вас, какви са двете работни състояния на резетата?