闩锁简介

定义:

锁存是一种具有两个稳定状态的电子逻辑电路,即是一个双稳态多谐振荡器。锁存器具有保留信息的反馈路径。因此,锁存器可以是存储器设备。只要设备电源打开,锁存就可以存储一位信息。当启用启用时,锁存器在输入改变时立即更改存储的信息。它们是级别触发设备。当使能信号打开时,它不断采样输入。

锁存电路可以工作在两种状态取决于触发信号的高或低:有源高或有源低。

  • 在有源高锁存电路的情况下,通常两个输入都是低的。电路由任一输入端的瞬时高电平触发。
  • 在有源低锁存电路中,通常两个输入都是高的。电路由任一输入端的瞬间低电平触发。

SR闭锁

我们可以使用静态门作为基本构件来构造一个简单的锁存器,它可以通过向一个NOR门电路引入反馈来构造两个NOR门。

下面显示了一个简单的NOR GATE逻辑,如下所示。

NOR SR条件1

这里输入S和R都是0 (S = R = 0),第一个NOR门的输出是P = 1。在R = 0的情况下,将此输入到第二个NOR门。因此第二个门的输出是Q = 0。当P = 1, Q = 0时,电路处于稳定状态。如果S = 1,那么P = 0。这将使Q =1,如下所示。

NOR SR条件2

这也是一个稳定的状态。如果S为0,则没有变化,因为Q = 1送回第一,也没有仍然保持0.如下图所示。

SR3

如果r是1,则q变为0,将p返回1。

SR4

如果R是0,那么没有变化,我们到达开始的地方。

由于输出不仅取决于当前输入,而且还取决于过去的输入序列,因此据说电路具有存储器。如果不允许输入条件S = R = 1,则稳定状态输出始终是互补的。当S和R等于1时,P = 0和Q = 0,其与互补条件相矛盾。因此,据说输入条件s = r = 1是不允许的。锁存电路总是被绘制为交叉耦合形式,以强调栅极之间的对称性。

SR闭锁也不

In this circuit, when S = 1, it ‘sets’ the output Q to 1 and when the input R = 1, it ‘resets’ the output Q to 0. With the restriction of S = R = 1, this circuit is called a Set – Reset Latch (SR Latch).

SR锁存符号

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种族周围的条件

在逻辑电路中,竞争条件是指“一个逻辑电路的两个输入同时改变,从而使输出处于暂定状态的情况”。投入在竞争中以改变产出。它通常发生在有输出作为电路反馈输入的器件中。当一个设备试图同时执行两个操作(即同时改变两个输入的状态)时,它是一种不希望发生的情况。有几种方法可以避免竞争条件,如使用边缘触发或使用主从触发器。

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SR闩锁的状态过渡表或真理表

状态表类似于组合电路中的真实表,其提供有关电路状态的信息。亚博彩票下载随着顺序电路的输出取决于当前和先前状态,它们以名为状态表的表的形式表示,并且它示出了基于当前状态和其他输入的下一个状态。

SR闩锁的状态表如下所示。

SR闩锁真理表

状态图

除了表格和方程之外,状态机(或系统)还可以用状态图表示。在这个状态图中,一个状态用一个圆表示,状态之间的转换用连接两个圆的线或弧表示。一个简单SR锁存器的状态图如下所示。

SR锁存器状态图

状态图提供了状态表可以具有的所有信息。这是直接从状态表获得的。

因此锁大门

通常,锁存是透明的,即,当输入的变化发生变化时,输出立即改变。但对于许多应用,希望具有孤立的时间段,其中即使在输入的变化时,输出也不会改变。在此期间,据说输出真正“锁定”。这可以通过使用额外输入(使能或时钟或门)来实现。如果未置位启用(或时钟或门)信号,则忽略输入,并将输出锁定到先前值。要使用此额外信号,应添加其他逻辑。这些电路称为门控或时钟锁存器。
门禁SR闩锁可以以两种方式:通过添加第二级和门SR闩或通过添加第二级与门̅S̅R闩锁(反向SR闩锁)。
由栅极构成的门控SR闩锁的电路图如下所示。

门控或SR锁存器

由与非门构成的门控SR锁存器电路图如下所示。

门控股闩锁

当NAND门反转输入时,̅̅r锁存器成为一个门控SR锁存器。

当启用(或时钟)为高时,据说锁存器将启用即,输出响应输入。

当启用(或时钟)为低时,锁存器被禁用并保持在该状态直到启用被置位。

门控SR闩锁的符号如下所示

门控SR闩锁符号

门控SR门闩的真值表如下表所示。

untitled2.

门控SR锁存器状态图如下图所示。

状态图

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D锁

数据锁存器或延迟锁存器(D锁存器)是一种用于存储数据的简单锁存器。它也被称为透明锁存器。一个简单的D门闩可以用两个与非门构造。

当S = R = 1时,在SR闩锁中发生的竞争条件可以在D闩锁中避免,因为R输入被倒置的S替换,它被重命名为D,因此没有非法或禁止的输入。在D门闩中,Q总是D。

D锁存器的符号如下所示。

Dlatch象征

这些简单的D锁存并不经常使用,但门控D锁存非常常见。一个简单的D锁存器的真值表如下所示。

D闩锁

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封闭的D锁

通过修改门控SR锁存器,可以容易地构造门控D闩锁。对所门控SR锁存器的唯一修改是R输入必须改变为反相S.由NOR SR锁存器形成的门控锁存器如下所示。

门控D.

当时钟或使能是高(逻辑1),输出锁存任何在D输入。当使能或时钟低(logic0)时,最后一个使能高的D输入将成为输出。

这个锁存电路永远不会经历“竞争”的情况,因为单个D输入是反向提供给两个输入。因此,不可能有相同的输入条件。因此D锁存电路可以安全地用于任何电路中。

门控D锁存器的符号如下所示。

门控D锁存符号

类似于门控NOR SR闩锁,门控D闩锁也可以由门控NAND SR闩锁构造。从门控NAND SR落叶松门控D锁存器的电路如下所示。

门控NAND SR锁存器的D闩锁

可以避免使用逆变器的使用,因为NAND门可以用于获得倒置值。在上述电路中需要一些修改,并且所得电路如下所示。

门控NAND SR闩锁和没有逆变器的门

门禁D门闩的真值表(或状态表)如下所示。

一个门控d闩锁的真理表

S门控D锁存器的状态图如下所示。

3.

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应用程序

  • 它们是基本的1位存储设备。
  • 在异步系统中,D锁存器通常用作I/O端口。
  • 数据锁存器有时用于同步两相系统,以减少晶体管的数量。

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门闩的优点

  • 锁存器速度更快,因为它不需要等待时钟信号,所以它们大多数用于高速设计。
  • 他们需要更少的力量。
  • 基于闩锁的设计具有小的芯片尺寸。
  • 这种锁的主要优点是“时间借用”。如果某个操作在一定时间内没有完成,则该操作的执行时间会借用其他操作时间。

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缺点的门闩

  • 闩锁不太可预测,因为有可能影响竞争条件的机会。
  • 水平敏感器件,因此有更多的机会亚稳态。
  • 由于其水平敏感性,锁存电路的分析很难。

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