Digitaalse elektroonika riivide alused

Proovige Meie Instrumenti Probleemide Kõrvaldamiseks





Sisse digitaalne elektroonika , riiv on ühte tüüpi a loogikaahel ja seda tuntakse ka kui bistabiilne-multivibraator . Kuna sellel on kaks stabiilset olekut, nimelt nii aktiivne kõrge kui ka aktiivne madal. See töötab nagu salvestusseade, hoides andmeid tagasiside raja kaudu. See salvestab 1-bitiseid andmeid seni, kuni seade on aktiveeritud. Kui lubamine on deklareeritud, saab riiv koheselt muuta salvestatud andmeid. Kui lubamissignaal on aktiveeritud, proovib see pidevalt sisendeid. Nende vooluahelate tööd saab teha kahes olekus, lähtudes sellest, kas lubatav signaal on kõrge või madal. Kui riiviskeem on aktiivses kõrges olekus, on mõlemad i / ps madalad. Samamoodi, kui riivahel on aktiivne madalseisund, on mõlemad i / ps kõrged.

Eri tüüpi riivid

Sulgureid saab liigitada erinevatesse tüüpidesse, sealhulgas SR riiv, Väravaga S-R riiv , D riiv , Väravaga D riiv, JK riiv ja T riiv.




SR riiv

An SR (Set / Reset) riiv on asünkroonne seade ja see töötab juhtimissignaalide jaoks eraldi, sõltuvalt S-oleku ja R-sisenditest. Allpool on kujutatud SR-riiv, mis kasutab rist-silmusühendusega 2-NOR väravaid. Neid riive saab ehitada NAND väravad aga ka kaks sisendit vahetatakse ja tühistatakse. Nii et seda nimetatakse SR’-riiviks.

SR riiv

SR riiv



Alati, kui riivi S-joonele antakse suur sisend, läheb väljund Q kõrgeks. Tagasiside protsessis jääb väljund Q kõrgeks, kui S-sisend langeb veel kord madalaks. Sel viisil töötab riiv mäluseadmena.

Samamoodi antakse riivi R-joonele suur sisend, siis läheb Q väljund madalaks (ja Q ’kõrgeks), seejärel lähtestatakse riivi mälu tõhusalt. Kui riivi mõlemad sisendid on madalad, jääb see varasemasse seatud olekusse või lähtestusolekusse. The oleku ülemineku tabel või tõetabel SR riivist on näidatud allpool.

S R Q

Q ’

00Riiv

Riiv

0

101
101

0

1

10

0

Kui mõlemad sisendid on korraga kõrged, on probleeme: seda öeldakse kõrge Q ja madala Q samaaegse genereerimise suunas. See tekitab võistlusolukorra võistlustingimustes, kas flip flop saavutab midagi muutmisel kõigepealt reageerib teisele ja deklareerib ennast . Eelistatult mõlemad Loogikaväravad on võrdsed ja seade on määramata aja jooksul määratlemata olekus.


Väravaga SR riiv

Mõnel juhul võib populaarne olla tellimine siis, kui riiv saab ja ei saa riivida. Lihtne laiend SR riiv pole midagi muud kui a väravaga SR-riiv . See annab rea Enable, mis tuleks enne teabe lukustamist kõrgele juhtida. Ehkki juhtimisliin on vajalik, ei ole riiv sünkroonne sisendite tõttu, mis võivad väljundit muuta ka lubamisimpulsi keskel.

Väravaga SR riiv

Väravaga SR riiv

Kui Enable'i sisend on madal, peab ka väravatest tulev o / ps olema väiksem, seetõttu jäävad Q & Q väljundid varasema teabe suhtes lukustamata. Lihtsalt siis, kui lubamise i / p on kõrge, saab muuta riivi positsiooni, nagu on näidatud tabelivormis. Kui lubamisjoon on märgitud, on väravaga SR-riiv protsessis SR-riivi suunas võrdne. Mõnikord on lubamisrida CLK signaal, kuid see on lugemis- / kirjutusstrobo.

CLK

S R

Q (t + 1)

0

XXQ (t) (muutusteta)
100

Q (t) (muutusteta)

1

010
110

1

1

11

X

D Riiv

Andmete riiv on hõlpsasti laiendatav väravaga SR-riivile, mis välistab vastuvõetamatute sisendseisundite võimaluse. Kuna riivitud SR-riiv võimaldab meil väljundit kinnitada ilma S või R sisendeid kasutamata, võime ühe i / ps-st kõrvaldada, juhtides mõlemat sisendit vastupidise draiveriga. Elimineerime ühe sisendi ja muudame selle automaatselt jääksisendi vastandiks.

D Riiv

D Riiv

D-riiv väljastab D-sisendi siis, kui rida Enable on kõrge, vastasel juhul on väljund mis tahes D-sisend alati, kui Enable-sisend oli viimati kõrge. See on põhjus, miks seda nimetatakse läbipaistvaks riiviks. Kui on märgitud Luba, nimetatakse riivi läbipaistvaks ja signaalid levivad selle kaudu otse, kuna kui seda pole.

ON

D Q Q ’

0

0Riiv

Riiv

0

1Riiv

Riiv

1

001
111

0

Väravaga D riiv

TO väravaga D riiv on konstrueeritud lihtsalt riivitud SR-riivi vahetamise abil ja ainsana muudetakse sulguriga SR-riivi selles, et sisendit R tuleb muuta ümberpööratud S-ks. Allpool on näidatud väravatega riivi SR-riivist NOR-i abil.

Väravaga D riiv

Väravaga D riiv

Alati, kui CLK muul viisil lubamine on kõrge, on o / p riivid D-sisendis midagi. Samamoodi, kui CLK on madal, on väljundiks D i / p lõpliku lubamise kõrge jaoks.

CLK

D Q (t + 1)
0X

Q (t)

1

00
11

1

Riivi ahel ei koge üldse võistlusolekut, kuna ainus D sisend on vastupidine, et pakkuda mõlemat sisendit. Seetõttu pole sarnase sisendi oleku võimalust. Seega saab D-riivi vooluahelat turvaliselt kasutada mitmes vooluringis.

JK riiv

Mõlemad JK riiv , nagu ka RS riiv, on sarnane. See riiv koosneb kahest sisendist, nimelt J ja K, mis on näidatud järgmisel loogikavärava skeemil. Seda tüüpi riivi puhul on ebaselge olek siin eemaldatud. Kui JK riivi sisendid on suured, lülitatakse väljund üle. Ainus erinevus, mida siin täheldame, on väljundtagasiside sisendite suunas, mida RS-riivis pole.

JK riiv

JK riiv

T Riiv

The T riiv saab moodustada alati, kui JK riivi sisendid on lühised. Funktsioon T riiv on selline, kui riivi sisend on kõrge ja siis lülitatakse väljund sisse.

T Riiv

T Riiv

Riivide eelised

The riivide eelised sisaldama järgmist.

  • Sulgurite disain on väga paindlik, kui neid võrrelda FF-id (plätud)
  • Sulgurid kasutavad vähem energiat.
  • Kiire vooluahela kujundamisel on riivi jõudlus kiire, kuna need on disainis asünkroonsed ja CLK signaali pole vaja.
  • Riivi kuju on väga väike ja võtab vähem pinda
  • Kui riivipõhise vooluahela töö pole määratud aja jooksul lõpule jõudnud, laenavad nad operatsiooni lõpuleviimiseks teistelt vajalikku aega
  • Sulgurid võimaldavad agressiivset kella, kui neid kontrastida flip-flop-ahelad .

Riivide puudused

The riivide puudused sisaldama järgmist.

  • Võimalus võistluse olekut mõjutab, seega on neid vähem oodata.
  • Kui riiv on tundlik, on meta-stabiilsuse võimalus.
  • Vooluringi analüüsimine on tasetundliku omaduse tõttu keeruline.
  • Vooluringi saab testida täiendava CAD-programmi abil

Riivide rakendamine

The riivide rakendused sisaldama järgmist.

  • Üldiselt kasutatakse binaararvude kodeerimiseks bittide tingimuste säilitamiseks riive
  • Riivid on ühebittised salvestuselemendid, mida kasutatakse laialdaselt nii arvutamisel kui ka andmete salvestamisel.
  • Sulgureid kasutatakse sellistes vooluringides nagu elektrilised väravad ja kell mäluseadmena.
  • D-riivid on rakendatavad asünkroonsetele süsteemidele nagu sisend- või väljundport.
  • Andmesulgureid kasutatakse sünkroonsetes kahefaasilistes süsteemides transiidi arvu vähendamiseks.

Seega on see kõik ülevaade riividest. Need on ehitusmaterjalid järjestikused ahelad . Selle saab kujundada loogikaväravate abil. Selle toimimine sõltub peamiselt lubamisfunktsiooni sisendist. Siin on teile küsimus, mis on riivide kaks tööolekut?