Fiksators ir digitāla shēma, kas uzreiz pārveido izvadi atbilstoši ieejām. Lai ieviestu aizbīdņus, mēs izmantojam dažādus loģiskos vārtus. Šajā rakstā mēs redzēsim fiksatoru definīciju, fiksatoru veidus, piemēram, SR, SR, D, slēdzenes D, JK un T ar patiesības tabulu un diagrammām, kā arī fiksatora priekšrocībām un trūkumiem.

Satura rādītājs

• Kas ir aizbīdņi?
• Aizbīdņu veidi
• SR aizbīdnis
• Vārtu SR aizbīdnis
• D Aizbīdnis
• Vārtu D aizbīdnis
• JK aizbīdnis
• T Aizbīdnis
• Aizbīdņu priekšrocības
• Aizbīdņu trūkumi

Kas ir aizbīdņi?

Aizbīdņi ir digitālās shēmas, kas saglabā vienu informācijas bitu un saglabā tā vērtību, līdz to atjaunina jauni ievades signāli. Tos izmanto digitālajās sistēmās kā pagaidu uzglabāšanas elementus binārās informācijas glabāšanai. Aizbīdņus var realizēt, izmantojot dažādus digitālās loģikas vārtus, piemēram UN , VAI , NOT, NAND un NOR vārti.

Aizbīdņi tiek plaši izmantoti digitālajās sistēmās dažādiem lietojumiem, tostarp datu glabāšanai, vadības shēmām un flip-flop shēmām. To ieviešanai bieži izmanto kombinācijā ar citām digitālajām shēmām secīgas ķēdes , piemēram, stāvokļa mašīnas un atmiņas elementi.

Aizbīdņu definīcija

Aizbīdņi ir pamata krātuves elementi, kas darbojas ar signāla līmeņiem (nevis signālu pārejām). Aizbīdņi, kurus kontrolē pulksteņa pāreja, ir flip-flops . Aizbīdņi ir līmeņa jutīgas ierīces. Aizbīdņi ir noderīgi, lai izstrādātu asinhronā secīgā ķēde . Aizbīdņi ir secīga ķēde ar diviem stabiliem stāvokļiem. Tie ir jutīgi pret ievadi spriegums tiek piemērots un nav atkarīgs no pulksteņa impulsa. Flip flops, kas neizmanto pulksteņa impulsu, tiek sauktas par fiksatoru.

Aizbīdņu veidi digitālajā elektronikā

Digitālajā elektronikā ir dažādi fiksatoru veidi:

• SR aizbīdņi
• Vārtu SR aizbīdņi
• D Aizbīdņi
• Vārtu D aizbīdņi
• JK aizbīdņi
• T Laches

SR aizbīdnis

S-R fiksatori, t.i., Set-Reset fiksatori ir vienkāršākais fiksatoru veids, un tie tiek ieviesti, izmantojot divas ievades: S (iestatījums) un R (atiestatīšana). S ieeja iestata izvadi uz 1, savukārt ieeja R atiestata izvadi uz 0. Ja gan S, gan R ieejas vērtība ir 1, tiek uzskatīts, ka fiksators atrodas nenoteiktā stāvoklī. Tos sauc arī par iepriekš iestatītiem un skaidriem stāvokļiem. SR fiksators veido visu citu veidu flip-flop pamatelementus.

SR aizbīdņa patiesības tabula

Zemāk esošā tabula attēlo patiesības tabula no SR aizbīdņa.

SR aizbīdņa loģiskā diagramma

SR Latch ir loģiskā ķēde ar:

• 2 šķērssavienoti NOR vārti vai 2 šķērssavienoti NAND vārti.
• 2 ieeja S iestatīšanai un R RESET
• 2 izvadi Q, Q’.

Zemāk redzamā loģiskā diagramma attēlo SR fiksatoru, izmantojot NAND vārti .

Zemāk redzamā loģiskā diagramma attēlo SR fiksatoru, izmantojot NOR Vārti .

Dažādi SR aizbīdņa gadījumi

Dažādi gadījumi SR aizbīdņi ir apspriesti tālāk.

1. gadījums: S' = R' = 1 (S = R = 0)

Ja Q = 1, Q un R' ieejas 2. NAND vārtiem abi ir 1.

Ja Q = 0, Q un R' ieejas 2. NAND vārtiem ir attiecīgi 0 un 1.

2. gadījums: S = 0, R = 1 (S = 1, R = 0)

• Tā kā S' = 0, 1. NAND vārtu izeja, Q = 1 ( SET stāvokli ).
• Otrajos NAND vārtos, tā kā Q un R' ieejas ir 1, Q'=0.

3. gadījums: S = 1, R = 0 (S = 0, R = 1)

• Ja R’=0, 2. NAND vārtu izeja, Q’ = 1.
• Pirmajā NAND vārtā, tā kā Q un S ieejas ir 1, Q = 0 ( RESET stāvoklis ).

4. gadījums: S' = R' = 0 (S = R = 1)

Ja S = R = 1, gan Q, gan Q' kļūst par 1, kas nav atļauts. Tātad ievades nosacījums ir aizliegts.

Vārtu SR aizbīdnis

Slēgtais SR fiksators ir SR fiksators ar iespējošanas ievadi, kas darbojas, kad iespējots ir 1, un saglabā iepriekšējo stāvokli, kad iespējots ir 0.

Gated SR aizbīdņa patiesības tabula

Zemāk esošajā tabulā ir attēlota Gated SR fiksatora patiesības tabula.

Slēgtā SR aizbīdņa loģiskā diagramma

Zemāk redzamā loģiskā diagramma attēlo SR aizbīdni.

Slēgtā SR aizbīdņa loģiskā diagramma

D Aizbīdnis

D fiksatori ir pazīstami arī kā caurspīdīgi aizbīdņi, un tie tiek ieviesti, izmantojot divas ieejas: D (dati) un pulksteņa signālu. Aizbīdņa izeja seko ieejai D terminālī, kamēr pulksteņa signāls ir augsts. Kad pulksteņa signāls kļūst zems, fiksatora izeja tiek saglabāta un tiek turēta līdz nākamajai pulksteņa pieaugošajai malai.

D fiksatora patiesības tabula

Zemāk esošajā tabulā ir parādīta patiesības tabula D fiksators.

D aizbīdņa loģiskā diagramma

Zemāk redzamā loģiskā diagramma attēlo D fiksatoru.

D aizbīdņa loģiskā diagramma

Vārtu D aizbīdnis

D fiksators ir līdzīgs SR fiksatoram ar dažām izmaiņām. Šeit ievades ir viena otru papildinātas. D fiksators apzīmē datu fiksatoru, jo šis fiksators īslaicīgi saglabā vienu bitu.

Patiesības tabula ar norobežotu D aizbīdni

Zemāk esošajā tabulā ir attēlota Gated D fiksatora patiesības tabula.

Slēgtā D aizbīdņa loģiskā diagramma

Zemāk redzamā loģiskā diagramma attēlo D aizbīdni.

JK aizbīdnis

JK fiksatoram ir divas ieejas J un K. Izvade tiek pārslēgta, ja J un K ieejas ir augstas. JK fiksators ir tāpat kā SR fiksators, taču tas novērš SR fiksatora nenoteikto stāvokli.

JK Latch patiesības tabula

Zemāk esošajā tabulā ir parādīta JK fiksatora patiesības tabula.

JK aizbīdņa loģiskā diagramma

Zemāk redzamā loģiskā diagramma attēlo JK fiksatoru.

JK aizbīdņa loģiskā diagramma

T Aizbīdnis

Kad JK fiksatora JK ieejas ir saīsinātas, mēs iegūstam T fiksators. T fiksatorā izejas tiek pārslēgtas, kad ieejas ir augstas.

T aizbīdņa loģiskā diagramma

Zemāk redzamā loģiskā diagramma attēlo T fiksatoru.

T aizbīdņa loģiskā diagramma

Aizbīdņu priekšrocības

Dažas no aizbīdņu priekšrocībām ir uzskaitītas zemāk.

1. Viegli ieviest: Aizbīdņi ir vienkāršas digitālās shēmas, kuras var viegli ieviest, izmantojot pamata digitālā loģika vārti.
2. Zems enerģijas patēriņš: Aizbīdņi patērē mazāk enerģijas, salīdzinot ar citiem secīgiem ķēdēm piemēram, flip-flops.
3. Liels ātrums: Aizbīdņi var darboties lielā ātrumā, padarot tos piemērotus izmantošanai ātrgaitas digitālajās sistēmās.
4. Lēts: Aizbīdņu ražošana ir lēta, un tos var izmantot zemu izmaksu digitālajās sistēmās.
5. Daudzpusība: Aizbīdņus var izmantot dažādām lietojumprogrammām, piemēram, datu glabāšanai, vadības shēmām un flip-flop shēmām.

Aizbīdņu trūkumi

Daži no aizbīdņu trūkumiem ir uzskaitīti zemāk.

1. Nav pulksteņa: Aizbīdņiem nav pulksteņa signāla, lai sinhronizētu to darbības, padarot to uzvedību neparedzamu.
2. Nestabils stāvoklis: Aizbīdņi dažkārt var nonākt nestabilā stāvoklī, kad abas ieejas ir uz 1. Tas var izraisīt neparedzētu digitālās sistēmas darbību.
3. Sarežģīts laiks: Aizbīdņu laiks var būt sarežģīts un grūti nosakāms, padarot tos mazāk piemērotus reāllaika vadības lietojumprogrammām.

Secinājums

Var secināt, ka fiksatorus visbiežāk izmanto digitālajās shēmās dažādiem mērķiem. Aizbīdņi ātri maina izvadi attiecībā uz jauno ievadi. Dažādu veidu aizbīdņi ietver SR aizbīdni, aizbīdni, D fiksatoru, D aizbīdni, JK aizbīdni un T fiksatoru.

Atsauce

Šeit ir dažas grāmatas, kurās varat skatīt papildu informāciju par aizbīdņiem:

1. Digitālais dizains: Džona F. Vakerlija principi un prakse
2. Čārlzs H. Rots un Lizija Kuriana Džona digitālo sistēmu projektēšana, izmantojot VHDL
3. Victor P. Nelson un H. Troy Nagle digitālo shēmu analīze un projektēšana
4. Deivids Heriss un Sāra Herisa digitālais dizains un datoru arhitektūra
5. Stīvena Brauna un Zvonko Vranešiča digitālās loģikas pamati ar Verilog dizainu

Šīs grāmatas sniedz visaptverošu pārskatu par digitālo loģiku, tostarp fiksatoriem, un aptver dažādas tēmas, piemēram, digitālo shēmu projektēšanu un ieviešanu, simulāciju un verifikāciju.

DIGITĀLĀ ELEKTRONIKA – Atul P. Godse, Deepali A. Godses kundze

Aizbīdņi – FAQ

Kādi ir aizbīdņu veidi?

Aizbīdņu veidi ietver SR, SR, D, D, JK un T.

Kur tiek izmantoti aizbīdņi?

Aizbīdņi tiek izmantoti pulksteņos kā uzglabāšanas vienības.

cilpām java

Cik bitu var uzglabāt fiksatorā?

Fiksators var saglabāt viena bita datus.

Vai fiksatoram ir atmiņa?

Jā, fiksators ir atmiņas elements ar 1 bita atmiņu.