Trong điện tử kỹ thuật số , một Latch là một trong những loại mạch logic , và nó còn được gọi là bistable-multivibrator . Bởi vì nó có hai trạng thái ổn định là hoạt động cao và hoạt động thấp. Nó hoạt động giống như một thiết bị lưu trữ bằng cách giữ dữ liệu thông qua một làn phản hồi. Nó lưu trữ 1 bit dữ liệu miễn là thiết bị được kích hoạt. Sau khi kích hoạt được khai báo thì chốt ngay lập tức có thể thay đổi dữ liệu được lưu trữ. Nó liên tục thử nghiệm các đầu vào khi tín hiệu cho phép được kích hoạt. Hoạt động của các mạch này có thể được thực hiện ở 2 trạng thái dựa trên tín hiệu cho phép là cao hay thấp. Khi mạch chốt ở trạng thái hoạt động cao, thì cả i / ps đều ở mức thấp. Tương tự, khi mạch chốt ở trạng thái thấp hoạt động, thì cả i / ps đều ở mức cao.
Các loại chốt khác nhau
Các chốt có thể được phân loại thành các loại khác nhau, bao gồm SR Latch, Gated S-R Latch , Chốt D , Gated D Latch, JK Latch và T Latch.
Chốt SR
An Chốt SR (Đặt / Đặt lại) là một thiết bị không đồng bộ và nó hoạt động riêng biệt đối với các tín hiệu điều khiển bằng cách phụ thuộc vào trạng thái S & đầu vào R. Chốt SR sử dụng 2 cổng NOR với kết nối vòng lặp chéo được trình bày bên dưới. Các chốt này có thể được chế tạo bằng Cổng NAND Tuy nhiên, hai đầu vào được trao đổi cũng như bị hủy bỏ. Vì vậy, nó được gọi là SR’-latch.
Chốt SR
Bất cứ khi nào đầu vào cao được cung cấp cho dòng S của chốt, thì đầu ra Q sẽ tăng cao. Trong quá trình phản hồi, đầu ra Q sẽ ở mức cao, khi đầu vào S xuống thấp một lần nữa. Bằng cách này, chốt hoạt động như một thiết bị nhớ.
Tương tự, một đầu vào cao được cấp cho dòng R của chốt, sau đó đầu ra Q xuống thấp (và Q ’cao), khi đó bộ nhớ của chốt sẽ đặt lại một cách hiệu quả. Khi cả hai đầu vào của chốt đều ở mức thấp, thì nó vẫn ở trạng thái đặt trước đó hoặc trạng thái đặt lại. Các bảng chuyển đổi trạng thái hoặc bảng sự thật của chốt SR được hiển thị bên dưới.
| S | R | Q | Q ’ |
| 0 | 0 | Chốt | Chốt |
0 | 1 | 0 | 1 |
| 1 | 0 | 1 | 0 |
1 | 1 | 0 | 0 |
Khi cả hai đầu vào đều ở mức cao cùng một lúc, sẽ có vấn đề: nó đang được thông báo về hướng đồng thời tạo ra Q cao & Q. thấp. Điều này tạo ra một điều kiện đua trong mạch hoặc flip flop đạt được điều gì đó thay đổi trước sẽ phản hồi với thứ kia & tự khai báo . Tốt hơn là cả hai Cổng logic ngang nhau và thiết bị sẽ ở trong tình trạng không xác định trong một giai đoạn không xác định.
Gated SR Latch
Trong một số trường hợp, nó có thể phổ biến để đặt hàng khi chốt có thể và không thể chốt. Phần mở rộng đơn giản của một Chốt SR không là gì ngoài một chốt SR có gated . Nó cung cấp một dòng Enable cần được đẩy lên cao trước khi thông tin có thể được chốt. Mặc dù cần có dòng điều khiển, nhưng chốt không đồng bộ do các đầu vào có thể làm thay đổi đầu ra ngay cả khi ở giữa xung kích hoạt.
Gated SR Latch
Khi đầu vào của một Kích hoạt thấp, o / ps từ các cổng cũng phải ít hơn, do đó các đầu ra Q & Q luôn được chốt theo thông tin trước đó. Đơn giản khi kích hoạt i / p cao có thể thay đổi vị trí của chốt, như thể hiện trong dạng bảng. Như dòng kích hoạt đã được nêu, chốt SR được điều chỉnh bằng nhau trong quá trình đối với chốt SR. Đôi khi, một dòng cho phép là một tín hiệu CLK, tuy nhiên, nó là một nhấp nháy đọc / ghi.
CLK | S | R | Q (t + 1) |
0 | X | X | Q (t) (không thay đổi) |
| 1 | 0 | 0 | Q (t) (không thay đổi) |
1 | 0 | 1 | 0 |
| 1 | 1 | 0 | 1 |
1 | 1 | 1 | X |
D Chốt
Chốt dữ liệu là một phần mở rộng dễ dàng cho chốt SR được kiểm soát, giúp loại bỏ khả năng xảy ra các trạng thái đầu vào không được chấp nhận. Bởi vì chốt SR có điều chỉnh cho phép chúng tôi gắn chặt đầu ra mà không cần sử dụng đầu vào của S hoặc R, chúng tôi có thể loại bỏ một trong những i / ps bằng cách điều khiển cả hai đầu vào bằng một trình điều khiển đối diện. Chúng tôi loại bỏ một đầu vào và tự động làm cho nó đối diện với đầu vào còn lại.
D Chốt
Chốt D xuất ra đầu vào của D khi dòng Bật cao, nếu không, đầu ra là bất kỳ đầu vào D bất kỳ khi nào đầu vào Bật ở mức cao cuối cùng. Đây là lý do nó được gọi là chốt trong suốt. Khi Bật được nêu, thì chốt được gọi là trong suốt và các tín hiệu sẽ truyền thẳng qua nó vì nếu nó không xuất hiện.
LÀ | D | Q | Q ’ |
0 | 0 | Chốt | Chốt |
0 | 1 | Chốt | Chốt |
1 | 0 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | 1 | 0 |
Gated D Latch
ĐẾN gated D chốt được thiết kế đơn giản bằng cách thay đổi chốt SR có điều chỉnh và thay đổi duy nhất trong chốt SR có điều chỉnh là đầu vào R phải được sửa đổi để đảo ngược S. Không thể hình thành chốt định vị từ chốt SR bằng cách sử dụng NOR.
Gated D Latch
Bất cứ khi nào CLK kích hoạt ở mức cao, o / p chốt bất kỳ thứ gì ở đầu vào của D. Tương tự như vậy khi CLK thấp, thì D i / p cho mức bật cuối cùng là đầu ra.
CLK | D | Q (t + 1) |
| 0 | X | Q (t) |
1 | 0 | 0 |
| 1 | 1 | 1 |
Mạch của chốt sẽ hoàn toàn không trải qua trạng thái Race do đầu vào D duy nhất được đảo ngược để cung cấp cho cả hai đầu vào. Do đó, không có khả năng xảy ra trạng thái đầu vào tương tự. Do đó, mạch của chốt D có thể được sử dụng an toàn trong một số mạch.
Chốt JK
Cả hai Chốt JK , cũng như chốt RS, cũng tương tự. Chốt này bao gồm hai đầu vào là J và K được thể hiện trong sơ đồ cổng logic sau. Trong loại chốt này, trạng thái không rõ ràng đã được loại bỏ ở đây. Khi đầu vào chốt JK cao, đầu ra sẽ được bật tắt. Sự khác biệt duy nhất mà chúng ta có thể quan sát ở đây là phản hồi đầu ra đối với các đầu vào, điều này không có trong chốt RS.
Chốt JK
T Chốt
Các T chốt có thể được hình thành bất cứ khi nào đầu vào chốt JK bị thiếu. Chức năng của T Latch sẽ như thế này khi đầu vào của chốt cao, và sau đó đầu ra sẽ được bật tắt.
T Chốt
Ưu điểm của chốt
Các lợi thế của chốt bao gồm những điều sau đây.
- Việc thiết kế các chốt rất linh hoạt khi chúng ta so sánh với FF (dép xỏ ngón)
- Các chốt sử dụng ít năng lượng hơn.
- Hiệu suất của chốt trong thiết kế mạch tốc độ cao là nhanh chóng bởi vì chúng không đồng bộ trong thiết kế và không cần tín hiệu CLK.
- Hình dạng của chốt rất nhỏ và ít chiếm diện tích
- Nếu hoạt động của mạch dựa trên chốt không được hoàn thành trong một thời gian nhất định, họ sẽ mượn thời gian cần thiết của người khác để hoàn thành hoạt động
- Chốt cung cấp tốc độ nhanh khi tương phản với mạch lật .
Nhược điểm của chốt
Các nhược điểm của chốt bao gồm những điều sau đây.
- Sẽ có khả năng ảnh hưởng đến tình trạng cuộc đua, vì vậy những điều này ít được mong đợi.
- Khi một chốt nhạy cảm với mức độ thì sẽ có cơ hội ổn định meta.
- Việc phân tích mạch là khó khăn do đặc tính của mức nhạy cảm.
- Mạch có thể được kiểm tra bằng cách sử dụng một chương trình CAD bổ sung
Ứng dụng của chốt
Các ứng dụng của chốt bao gồm những điều sau đây.
- Nói chung, chốt được sử dụng để giữ các điều kiện của các bit để mã hóa số nhị phân
- Các chốt là phần tử lưu trữ bit đơn được sử dụng rộng rãi trong tính toán cũng như lưu trữ dữ liệu.
- Chốt được sử dụng trong các mạch như định vị điện & đồng hồ như một thiết bị lưu trữ.
- Chốt D có thể áp dụng cho các hệ thống không đồng bộ như cổng vào hoặc cổng ra.
- Chốt dữ liệu được sử dụng trong các hệ thống hai pha đồng bộ để giảm số lượng chuyển tiếp.
Vì vậy, đây là tất cả về tổng quan về chốt. Đây là những khối xây dựng cho mạch tuần tự . Việc thiết kế điều này có thể được thực hiện bằng cách sử dụng các cổng logic. Hoạt động của nó chủ yếu phụ thuộc vào đầu vào của một chức năng kích hoạt. Dưới đây là một câu hỏi cho bạn, hai trạng thái làm việc của chốt là gì?
