数字电子中的锁存基础知识bob足球体育app
在数字电子技术bob足球体育app,门闩是一种逻辑电路,它也被称为a双稳态多谐振荡器.因为它有两种稳定状态即高活性和低活性。它的工作原理类似于存储设备,通过反馈通道保存数据。只要设备被激活,它就会存储1位数据。一旦启用,立即锁存可以更改存储的数据。一旦启用信号被激活,它就会不断地尝试输入。根据使能信号的高电平或低电平,这些电路可以在两种状态下工作。当锁存电路处于有源高电平时,两者的i/ps都是低电平。类似地,当锁存电路处于有源低状态时,两个i/ps都是高的。
不同类型的门闩
锁存可分为不同类型,包括SR锁存,因此锁大门,D锁、门控D门闩、JK门闩和T门闩。
SR闭锁
一个SR(设置/重置)锁是一个异步设备,它独立工作的控制信号依赖于s状态和r输入。下面展示了使用2-NOR门和交叉环路连接的SR-latch。这些门闩可以用NAND盖茨也;然而,这两个输入被交换和取消。所以它被称为SR ' -latch。
只要给锁存器的s线一个高输入,输出Q就会变高。在反馈过程中,当s输入再次降低时,输出Q将保持高电平。通过这种方式,门闩就像一个存储设备一样工作。
同样地,给锁存器的r线一个高输入,然后Q输出变低(和Q '高),然后锁存器的内存将有效地重置。当锁存器的两个输入都很低时,它就会保持在较早的设置状态或复位状态。的状态转换表或真值表SR锁存器如下图所示。
年代 | R | 问 | 问的 |
0 | 0 | 门闩 | 门闩 |
0 |
1 | 0 | 1 |
1 | 0 | 1 | 0 |
1 |
1 | 0 | 0 |
当两个输入同时高时,就会出现问题:它被告知并发生成高Q和低Q。这会在电路中产生一个竞争条件,要么触发器实现了一些改变,首先将响应另一个并声明自己。最好,逻辑门是相等的,设备将处于一个不确定阶段的未定义条件。
封闭的SR闭锁
在某些情况下,当门闩能或不能闩上时,可能很受欢迎。an的简单扩展SR闭锁只不过是封闭的SR闭锁.它给出了一个Enable行,在信息可以锁存之前应该驱动高电平。虽然控制线是必要的,但锁存器是不同步的,因为即使在使能脉冲的中间,输入也会改变输出。
当一个使能的输入是低的,从门的o/ps也必须更少,因此Q & Q输出保持对早期信息的锁存。简单地说,当使能i/p高时,就可以改变闩锁的位置,如表格所示。正如使能线所述,门控SR闩锁在通向SR闩锁的过程中是相等的。有时,使能线是CLK信号;然而,它是一个读/写频闪。
CLK |
年代 | R | 问(t + 1) |
0 |
X | X | 问(t)(没有变化) |
1 | 0 | 0 | 问(t)(没有变化) |
1 |
0 | 1 | 0 |
1 | 1 | 0 | 1 |
1 |
1 | 1 | X |
D锁
数据锁存器是门控sr -锁存器的简单扩展,消除了输入状态不可接受的可能性。因为门控SR锁存器让我们在不使用S或R输入的情况下固定输出,我们可以通过用相反的驱动器驱动两个输入来消除其中一个i/ps。我们消除一个输入&自动使它与剩余输入相反。
当使能线高时,D锁存器输出D的输入,否则,当使能输入最后一个高时,输出就是D的输入。这就是它被称为透明门闩的原因。当启用时,锁存器被称为透明锁存器,信号直接通过它传播,因为如果它不存在。
E |
D | 问 | 问的 |
0 |
0 | 门闩 | 门闩 |
0 |
1 | 门闩 | 门闩 |
1 |
0 | 0 | 1 |
1 | 1 | 1 | 0 |
封闭的D锁
一个封闭的D锁门控锁存器的设计简单,通过改变一个门控SR-latch,而门控SR-latch的唯一变化是输入R必须被修改为倒s。门控锁存器不能由使用NOR的SR-latch形成,如下所示。
每当CLK其他启用是高的,o/p锁存任何东西是在D的输入上。类似地,当CLK是低的,那么最终启用高的D i/p是输出。
CLK |
D | 问(t + 1) |
0 | X | 问(t) |
1 |
0 | 0 |
1 | 1 | 1 |
锁存器的电路根本不会经历Race状态,因为只有D输入被反向提供给两个输入。因此,不可能有类似的输入状态。因此,d锁存器电路可以安全地应用于多种电路中。
JK门闩
两JK门闩,以及RS锁扣,是类似的。此锁存器包括两个输入,即J和K,如下逻辑门图所示。在这种类型的门闩中,不清晰的状态已经被移除了。当JK锁存输入高时,输出将被切换。我们在这里能观察到的唯一不同是输出对输入的反馈,这在rs锁存器中是不存在的。
T门闩
的T门闩可以在JK锁存输入短路时形成。当锁存器的输入高时,T锁存器的功能是这样的,然后输出被切换。
门闩的优点
的门闩的优点包括以下。
- 与之相比,锁存器的设计非常灵活FFs(人字拖)
- 门闩使用更少的电力。
- 锁存器在高速电路设计中的性能是快速的,因为这些在设计中是异步的,不需要CLK信号。
- 门闩的形状很小,占地面积小
- 如果闩锁电路的操作没有在设定的时间内完成,它们就会从其他电路借用必要的时间来完成操作
- 与之相比,锁存器给出侵略性时钟触发器电路.
缺点的门闩
的缺点的门闩包括以下。
- 有可能会影响竞态条件,所以这是不太期望的。
- 当锁存器是水平敏感时,就有可能出现亚稳态。
- 由于电路具有电平敏感的特性,分析起来比较困难。
- 该电路可以通过使用一个额外的CAD程序进行测试
应用锁存
的门闩的应用包括以下。
- 一般来说,闩锁是用来保持二进制数编码的位的条件
- 锁存是一种单比特存储元件,广泛应用于计算和数据存储中。
- 门闩用于电路,如功率门控和时钟作为存储设备。
- D锁存器适用于异步系统,如输入或输出端口。
- 数据锁存在同步两相系统中用于减少传输计数。
因此,这是关于门闩的概述。这些是积木时序电路.这个设计可以用逻辑门来完成。它的操作主要依赖于使能函数的输入。有个问题要问你,门闩的两种工作状态是什么?