ב אלקטרוניקה דיגיטלית , תפס הוא סוג אחד של מעגל לוגי , וזה ידוע גם בשם bistable-multivibrator . מכיוון שיש לו שני מצבים יציבים, כלומר פעיל גבוה וגם נמוך פעיל. זה עובד כמו מכשיר אחסון על ידי החזקת הנתונים דרך נתיב משוב. הוא מאחסן ביט נתונים אחד כל עוד המנגנון מופעל. לאחר ההכרזה על הפעלת אז תפס מיד יכול לשנות את הנתונים המאוחסנים. זה מנסה כל הזמן את הקלטים לאחר הפעלת אות ההפעלה. את עבודתם של מעגלים אלה ניתן לבצע במצבי 2 בהתבסס על כך שאות ההפעלה גבוה או נמוך אחר. כאשר מעגל התפס נמצא במצב פעיל פעיל, אז שני ה- i / ps נמוכים. באופן דומה, כאשר מעגל התפס הוא אז במצב נמוך פעיל, אז שני ה- i / ps גבוהים.
סוגים שונים של תפסים
ניתן לסווג את התפסים לסוגים שונים הכוללים תפס SR, תפס S-R מגודר , תפס D , תפס מגודר D, תפס JK ותפס T.
תפס SR
An תפס SR (הגדר / איפוס) הוא מנגנון אסינכרוני, והוא עובד בנפרד עבור אותות בקרה בהתאם לתנאי S ו- R. תפס SR באמצעות שערים 2-NOR עם חיבור לולאה צולבת מוצג להלן. ניתן לבנות את התפסים הללו עם שערי NAND עם זאת, שתי התשומות מוחלפות וגם מבוטלות. אז זה נקרא כמו SR'-latch.
תפס SR
בכל פעם שניתן קלט גבוה לקו S של התפס, אז הפלט Q עולה גבוה. בתהליך המשוב, הפלט Q יישאר גבוה, כאשר קלט S יורד פעם נוספת. באופן זה הבריח עובד כמכשיר זיכרון.
באותה מידה, קלט גבוה ניתן לקו R של התפס, ואז יציאת Q נמוכה (ו- Q 'גבוהה), ואז זיכרון התפס יאופס למעשה. כאשר שתי כניסות התפס נמוכות, היא נשארת במצב שנקבע קודם או במצב איפוס. ה טבלת מעבר המדינה או טבלת האמת של תפס SR מוצג להלן.
| ס | ר | ש | ש ' |
| 0 | 0 | בְּרִיחַ | בְּרִיחַ |
0 | 1 | 0 | 1 |
| 1 | 0 | 1 | 0 |
1 | 1 | 0 | 0 |
כששתי התשומות גבוהות בבת אחת, יש בעיות: נאמר להפיק בו זמנית Q & Q נמוך נמוך. זה מייצר מצב מירוץ במעגל או כפכף משיג משהו בשינוי הראשון יגיב לאחר ומכריז על עצמו . רצוי ששניהם שערים לוגיים שווים והמכשיר יהיה במצב לא מוגדר לשלב בלתי מוגבל.
תפס SR מוגדר
במקרים מסוימים, זה עשוי להיות פופולרי להזמין מתי התפס יכול או לא יכול לתפס. הרחבה הפשוטה של תפס SR אינו אלא א תפס SR מחובר . זה נותן קו הפעלה שצריך להניע אותו לפני שניתן יהיה לאחוז מידע. למרות שקו בקרה נחוץ, התפס אינו סינכרוני בגלל הכניסות שיכולות לשנות את הפלט אפילו באמצע דופק הפעלה.
תפס SR מוגדר
כאשר הקלט של Enable נמוך, גם ה- o / ps מהשערים חייב להיות פחות, ולכן תפוקות Q & Q נשארות נעולות כלפי המידע הקודם. פשוט כאשר ה- i / p של הפעלה גבוה יכול לשנות את מיקום התפס, כפי שמוצג בטבלה. כפי שצוין קו ההפעלה, תפס SR מחובר שווה בתהליך לכיוון תפס SR. לפעמים, קו הפעלה הוא אות CLK עם זאת, מדובר באורת קריאה / כתיבה.
CLK | ס | ר | ש (t + 1) |
0 | איקס | איקס | ש (t) (ללא שינוי) |
| 1 | 0 | 0 | ש (t) (ללא שינוי) |
1 | 0 | 1 | 0 |
| 1 | 1 | 0 | 1 |
1 | 1 | 1 | איקס |
תפס
תפס הנתונים הוא הרחבה קלה לתפס ה- SR המגודר שמבטל את הסיכוי למצבי קלט לא מקובלים. מכיוון שתפס ה- SR המגודר מאפשר לנו לחבר את הפלט מבלי להשתמש בכניסות S או R, אנו יכולים לחסל את אחד מה- i / ps על ידי נהיגה בשני התשומות עם נהג מנוגד. אנו מבטלים קלט אחד ומייצרים אותו אוטומטית בניגוד לקלט השיורי.
תפס
תפס ה- D מפלט את הקלט של ה- D כאשר קו Enable גבוה, אחרת הפלט הוא מה שהיה קלט D בכל פעם שהקלט Enable היה גבוה לאחרונה. זו הסיבה שהוא מכונה תפס שקוף. כאשר Enable מוגדר, התפס נקרא כשקוף והאותות מתפשטים דרכו מאחר ואם הוא אינו קיים.
IS | ד | ש | ש ' |
0 | 0 | בְּרִיחַ | בְּרִיחַ |
0 | 1 | בְּרִיחַ | בְּרִיחַ |
1 | 0 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | 1 | 0 |
תפס מגודר D
ל תפס D מגודר תוכנן פשוט על ידי שינוי תפס SR מגודר, והשינוי היחיד במנעול SR המגודר הוא שיש לשנות את הקלט R להפוך S. לא ניתן ליצור תפס מגודד מ SR-latch באמצעות NOR מוצג להלן.
תפס מגודר D
בכל פעם שה- CLK מאפשר אחרת הוא גבוה, התפסים o / p כל דבר נמצא על קלט ה- D. באופן דומה כאשר ה- CLK נמוך, אז ה- D i / p עבור ההפעלה הסופית גבוהה הוא הפלט.
CLK | ד | ש (t + 1) |
| 0 | איקס | ש (t) |
1 | 0 | 0 |
| 1 | 1 | 1 |
מעגל התפס כלל לא יחווה מצב מרוץ בגלל כניסת D היחידה הפוכה להציע לשני הקלטים. לכן, אין אפשרות למצב קלט דומה. לפיכך ניתן להשתמש במעגל D-latch בצורה מאובטחת בכמה מעגלים.
JK תפס
שניהם תפס JK , כמו גם תפס ה- RS, דומה. תפס זה כולל שתי תשומות, כלומר J ו- K, המוצגות בתרשים שער ההיגיון הבא. בסוג זה של תפס, המדינה הלא ברורה הוסרה כאן. כאשר כניסות התפס של JK גבוהות, יופעל הפלט. ההבדל היחיד שאנו יכולים להבחין כאן הוא משוב הפלט כלפי כניסות, שאינו קיים בתפס ה- RS.
JK תפס
תפס T
ה תפס T יכול להיווצר בכל פעם שמתקצרים כניסות תפס של JK. הפונקציה של תפס T תהיה כזו כאשר קלט התפס גבוה, ואז יופעל הפלט.
תפס T
יתרונות התפסים
ה יתרונות התפסים כלול את הבאים.
- עיצוב התפסים הוא מאוד גמיש כאשר אנו משווים עם כפכפים (כפכפים)
- התפסים מנצלים פחות כוח.
- ביצועי התפס בתכנון המעגל המהיר הם מהירים מכיוון שאלה אסינכרוניים בתוך התכנון ואין צורך באות CLK.
- צורת התפס קטנה מאוד ותופסת פחות שטח
- אם פעולת המעגל מבוסס התפס אינה מסתיימת בזמן מוגדר, הם לווים את הזמן הדרוש מאחרים להשלמת הפעולה
- תפסים נותנים שעון אגרסיבי כאשר הם מנוגדים מעגלי כפכפים .
חסרונות התפסים
ה חסרונות של תפסים כלול את הבאים.
- יהיה סיכוי להשפיע על מצב המירוץ, ולכן אלה פחות צפויים.
- כאשר תפס רגיש ברמה, יש סיכוי למטא יציבות.
- ניתוח המעגל קשה בגלל המאפיין של רגיש לרמה.
- ניתן לבדוק את המעגל באמצעות תוכנית CAD נוספת
יישום תפסים
ה יישומים של תפסים כלול את הבאים.
- באופן כללי, תפסים משמשים לשמירת תנאי הביטים לקידוד מספרים בינאריים
- תפסים הם רכיבי אחסון של סיביות בודדות אשר נמצאים בשימוש נרחב במחשוב כמו גם באחסון נתונים.
- תפסים משמשים במעגלים כמו שער כוח ושעון כמכשיר אחסון.
- תפסים D חלים על מערכות אסינכרוניות כמו יציאות קלט או יציאה.
- תפסי נתונים משמשים במערכות דו-פאזיות סינכרוניות להפחתת ספירת המעבר.
לפיכך, מדובר בסך הכל בסקירה של תפסים. אלה אבני הבניין עבור מעגלים עוקבים . תכנון זה יכול להיעשות באמצעות שערי לוגיקה. פעולתו תלויה בעיקר בקלט של פונקציית הפעלה. הנה שאלה בשבילך, מהם שני מצבי התפס הפועלים?
