Latch vs Flip-Flop
Latch a klopné obvody sú základné stavebné bloky sekvenčných logických obvodov, teda pamäte. Sekvenčný logický obvod je typ digitálneho obvodu, ktorý reaguje nielen na súčasné vstupy, ale aj na súčasný stav (alebo minulosť) obvodu. Na dosiahnutie tejto funkcie musí byť obvod schopný zachovať svoj stav ako binárnu informáciu.
Viac o Latches
Základnou vlastnosťou pamäťového zariadenia je, že by malo byť schopné zachovať svoje výstupy v pevnom stave, kým nedostane pokyn na zmenu. Túto funkciu zabezpečuje bistabilný logický obvod. Jednoducho povedané, má dva stabilné stavy; a Stav nastavenia a stav Reset. Podľa konvencie sa stav nastavenia považuje za 1 a stav resetovania sa považuje za 0. Takýto prvok obvodu je známy ako západka; analogické mechanickému zariadeniu, ktoré zaisťuje predmety do pevnej polohy.
Západka základného nastavenia a resetovania (západka SR) je najjednoduchšia forma bistabilných obvodov. Západky JK a D sú dva ďalšie typy západiek. Ich fungovanie je vhodne vyjadrené pravdivostnou tabuľkou. Je to tabuľková reprezentácia všetkých možných výsledkov pre rôzne vstupné stavy.
Základná západka zmení svoju hodnotu vždy, keď sú zadané správne vstupy. To spôsobuje problémy pri riadení dátového bitu uloženého v západke vo veľkom okruhu. Viac kontroly do bistabilného obvodu možno zaviesť prechodom každého vstupu cez bránu AND. Ovládaním brány AND pomocou iného signálu je možné povoliť vstupy pri požadovaných udalostiach. Tento dodatočný vstup je známy ako Enable a takto nakonfigurovaná západka je známa ako taktovaná západka alebo hradlová západka. Zvyčajne je aktivácia riadená hodinami, čo je digitálny signál s požadovanými intervalmi vysokých (1) a nízkych (0) stavov.
Pre taktovaný D-latch, kedykoľvek sú hodiny vo vysokom stave, výstup prevezme vysoký stav pre každý vysoký stav vstupov. Toto správanie sa nazýva transparentnosť. V niektorých aplikáciách je priehľadnosť západiek nevýhodou.
Viac o žabkách
Často je potrebné mať možnosť navzorkovať vstup v konkrétnom okamihu a interne zachovať hodnotu. Vďaka priehľadnosti západka reaguje na akúkoľvek udalosť, ktorá nastane v stave vysokých hodín. Ako riešenie možno použiť bistabilné obvody spúšťané na nábežnej hrane alebo zostupnej hrane hodinového impulzu. Tieto obvody sú známe ako klopné obvody, ktoré sú synchrónne s okrajom hodinového impulzu. Preto sú klopné obvody známe aj ako synchrónne bistabilné multivibračné obvody. Na druhej strane sú západky asynchrónne bistabilné multivibračné obvody.
V súlade s funkciou západiek sú navrhnuté aj klopné obvody SR, JK, D a T.
Aký je rozdiel medzi západkami a žabkami?
• Západka je asynchrónny bistabilný multivibračný obvod a klopný obvod je synchrónny bistabilný multivibračný obvod.
• V zámkoch sa ponechaný stav môže zmeniť kedykoľvek, keď je aktivácia vo vysokom stave, ale v klopných obvodoch sa podržaný stav môže zmeniť iba pri stúpajúcej alebo klesajúcej hrane daného hodinového signálu ako vstup povolenia.
