Název projektu: Moderní výuka s využitím ICTČíslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/34.0734Číslo materiálu: VY_2_INOVACE_CT-3-06-1BcPředmět: Číslicová technikaRočník: 3.Tematický celek: Sekvenční obvody
Klopný obvod MASTER-SLAVE Autor: Ing. Pavel BachuraDatum tvorby: 10.12.2012
Obsah tematického celku
1) Klopný obvod MASTER-SLAVE - úvod
2) Klopný obvod RST - opakování
3) Klopný obvod RST – shrnutí
4) Klopný obvod MASTER-SLAVE
Klíčová slova
• Sekvenční obvod
• Klopný obvod RST
• Klopný obvod MASTER-SLAVE
• Statický vstup T
• Dynamický vstup T
• Paměťový stav
Klopný obvod MASTER - SLAVE - úvod
Klopný obvod MASTER - SLAVE, jinak také dvojčinný klopný obvod RST, je složen ze dvou klopných obvodů RST
Abychom pochopili jeho funkci, bude dobré si nejdříve zopakovat funkci klopného obvodu RST.
a invertoru (hradla NOT).
Klopný obvod RST - opakování
T S R
0 X X
1 0 0
1 0 1 0 1
1 1 0 1 0
1 1 1 1 1 ZS
1tQ 1tQ
tQt
Q
tQ
Je-li na vstupu T log. 0, klopný obvod RST je tzv. zamrazen, tzn. změny log. stavů na vstupech R, S nijak neovlivní kombinaci log. stavů na výstupech
Není-li obvod zamrazen (lod. 1 na vsupu T) a není-li v paměťovém stavu, pak logické úrovně ze vstupů S, R jsou beze změn přeneseny na výstupy.
tQ
1
1
11
1
0
0
0
0
Zakázaný stav je tím pádem popsán samými jedničkami.
0
Klopný obvod RST - opakování
T S R
0 X X
1 0 0
1 0 1 0 1
1 1 0 1 0
1 1 1 1 1 ZS
1tQ 1tQ
tQt
Q
tQ
Ještě připomeneme jednu důležitou skutečnost.
tQ
Přejde-li obvod ze zakázaného stavu do paměťovém nebo zamrazeného stavu, pak se na každém výstupu nastaví vždy jiná log. úroveň (1, 0 nebo 0, 1), ale nikdo předem neví jak. Jedná se o tzv. hazardní stav.
1
1
?10
1 ? 0
0 ? 1
Klopný obvod RST má svou schematickou značku.
Klopný obvod RST - shrnutí
Je nutné si ji dobře zapamatovat, budeme ji dále používat.
=
Klopný obvod MASTER - SLAVE
Klopný obvod MASTER – SLAVE má svůj název odvozen od názvů jednočinných klopný obvod RST, ze kterých je složen.
MASTER – pán (otroka)
– určuje, co bude SLAVE (otrok) na výstupech zobrazovat.
MASTER SLAVE
Klopný obvod MASTER - SLAVE
Funkci klopného obvodu MASTER – SLAVE budeme zkoumat vždy ze stejného výchozího stavu - logická 1 na vstupu T => MASTER je rozmrazen
a SLAVE logická 0 na vstupu T (za invertorem) zamrazen.
Na vstup S přivedeme např. log. 1 a na vstup R log. 0.
Dál se ale přes zamrazený SLAVE nedostanou, na výstupech tedy budou nějaké rozdílné logické stavy zapamatované z předchozího stavu klopného obvodu.
MASTER SLAVE
1 0
1 ? 0
0
1
0 ? 1
1
0
Tyto logické stavy se ihned přenesou na výstupy rozmrazeného klopného obvodu MASTER, tedy do tzv. „vnitřní paměti“ klopného obvodu MASTER – SLAVE.
ROZMRAZEN
ZAMRAZEN
▲VNITŘNÍPAMĚŤ
▼
Klopný obvod MASTER - SLAVE
Nyní na vstup T přivedeme logickou 0. Ta zamrazí okamžité logické stavy na výstupech klopného obvodu MASTER, tedy ve vnitřní paměti.
Zároveň bude rozmrazen klopný obvod SLAVE logickou 1 za invertorem.Tím se logické stavy z vnitřní paměti přepíší na finální výstupy klopného obvodu MASTER – SLAVE .
MASTER SLAVE
1 0
0
11
0
10▼ ▼
ROZMRAZEN
ZAMRAZEN
1 ? 0
0 ? 1
1
0
▲VNITŘNÍPAMĚŤ
▼
Klopný obvod MASTER je zamrazen, takže případné změny log. stavů na vstupech S, R se nepřenesou ani do vnitřní paměti a tedy ani na finální výstupy.
Klopný obvod MASTER - SLAVE
Položme si otázku: „Při jaké log. úrovni na vstupu T se přepisují log. stavy ze vstupů S, R na finální výstupy klopného obvodu MASTER – SLAVE?“
Správná odpověď: „Při žádné!“Proč? Invertor způsobuje, že je vždy zamrazen buďto MASTER nebo SLAVE.
Kdy se tedy přepisují log. stavy ze vstupů S, R na finální výstupy?
MASTER SLAVE1
0
1 ? 0
1
0
1
0▼
Pouze při změně log. úrovně na vstupu T z log. 1 na log. 0, tedy při tzv. sestupné hraně na vstupu T.
1
0
1
0▲
Ta teprve rozmrazí SLAVE a zobrazí obsah vnitřní paměti.
ROZMRAZEN
ZAMRAZEN
Klopný obvod MASTER - SLAVE
Dále: Na vstupu T je log. 1,
NELZE! Sestupná hrana na vstupu T klopný obvod MASTER zamrazí a na jeho výstupech vznikne jeden z paměťových stavů (neznámo který; hazardní).
MASTER SLAVE1
1
1
0▼
1
0▲
na vstupech S, R také dvě log. 1
Tedy zakázaný stav – ZS – pro klopný obvod MASTER.
=> vnitřní paměti na výstupech klopného obvodu MASTER také dvě log. 1.
Otázka: „Lze ZS přenést na finální výstupy klopného obvodu MASTER – SLAVE?“
0 ? 1 0 ? 1
1 ? 01
1
1 ? 0
A obsah vnitřní paměti se následné zobrazí na výstupech rozmrazeného SLAVE.
ROZMRAZEN
ZAMRAZEN
Klopný obvod MASTER - SLAVE
Velmi stručné: „Ať už je ve vnitřní paměti cokoliv, a ať se to tam dostalo jakkoliv,
MASTER SLAVE0
0
1
0▼
1
0▲
A poslední otázka: „Jak se bude chovat klopný obvod MASTER – SLAVE v paměťovém stavu?“
0 ? 1 0 ? 1
1 ? 0 1 ? 0
Vstup T pak nazýváme dynamický, vstupy R, S jsou statické.
tak při sestupné hraně na vstupu T se to tam zamrazí a přenese na výstupy rozmrazeného klopného obvodu SLAVE, tedy na finální výstupy.“
▲VNITŘNÍPAMĚŤ
▼
ROZMRAZEN
ZAMRAZEN
Použitá literatura
1. Antošová, M., Davídek V.: Číslicová technika. Nakl. KOPP, 2009.
