Latch vs Flip Flop
Latch וכפכפים הם אבני בניין בסיסיות של מעגלים לוגיים עוקבים, ומכאן הזיכרון. מעגל לוגי רציף הוא סוג של מעגל דיגיטלי המגיב לא רק לכניסות הנוכחיות, אלא למצב הנוכחי (או העבר) של המעגל. על מנת להשיג פונקציונליות זו, המעגל חייב להיות מסוגל לשמור על מצבו כמידע בינארי.
עוד על Latches
התכונה הבסיסית של התקן זיכרון הוא שהוא אמור להיות מסוגל לשמור על הפלטים שלו במצב קבוע עד שיקבל הוראה לשנות. פונקציה זו מסופקת על ידי מעגל לוגי בי יציב.במילים פשוטות, יש לו שני מצבים יציבים; מצב קבע ומצב איפוס. על פי מוסכמה, מצב ההגדרה נחשב כ-1 ומצב האיפוס נחשב כ-0. אלמנט מעגל כזה ידוע כ-latch; בדומה למכשיר מכני שנועל את החפצים למצב קבוע.
Basic Set-Reset latch (SR latch) הוא הצורה הפשוטה ביותר של מעגלים בי-יציבים. תפסי JK ו-D הם שני סוגים אחרים של תפסים. פעולתם מתבטאת בנוחות על ידי טבלת אמת. זהו ייצוג טבלאי של כל התוצאות האפשריות עבור מצבי קלט שונים.
תפס בסיסי משנה את ערכו בכל פעם שניתנות כניסות נכונות. זה מציב בעיות בשליטה על סיבית הנתונים המאוחסנת בתפס במעגל גדול. ניתן להכניס יותר שליטה למעגל בי-יציב על ידי העברת כל קלט דרך שער AND. על ידי שליטה בשער AND באמצעות אות אחר, ניתן לאפשר כניסות באירועים רצויים. קלט נוסף זה ידוע כ-Enable, ותפס המוגדר בצורה זו ידוע כ-latch clocked או תפס משוער.בדרך כלל ה-Enable נשלט על ידי שעון, שהוא אות דיגיטלי עם מרווחים רצויים של מצבים גבוהים (1) ונמוכים (0).
עבור D-latch עם שעון, בכל פעם שהשעון נמצא במצב גבוה, הפלט מניח את המצב הגבוה עבור כל מצב גבוה של הכניסות. התנהגות זו נקראת שקיפות. ביישומים מסוימים, שקיפות התפסים היא חיסרון.
עוד על כפכפים
לעתים קרובות יש צורך ביכולת לדגום את הקלט ברגע מסוים ולשמור על הערך באופן פנימי. בגלל השקיפות, התפס מגיב לכל אירוע המתרחש במצב הגבוה של השעון. כפתרון, ניתן להשתמש במעגלים דו-יציבים המופעלים בקצה העולה או בקצה היורד של דופק השעון. מעגלים אלה ידועים ככפכפים, שהם סינכרוניים עם קצה דופק השעון. לכן, כפכפים ידועים גם כמעגלי מולטיוויברטור סינכרוניים בי-יציבים. מצד שני, תפסים הם מעגלי מולטיוויברטור אסינכרוניים יציבים.
בהתאם לפעולת התפסים, מתוכננים גם כפכפי SR, JK, D ו-T.
מה ההבדל בין תפסים לכפכפים?
• התפס הוא מעגל מולטיוויברטור בי-יציב אסינכרוני, וכפכף הוא מעגל מולטיוויברטור בי-יציב סינכרוני.
• בתפסים, המצב השמור יכול להשתנות בכל רגע כאשר ההפעלה נמצאת במצב גבוה, אבל בכפכפים, המצב השמור יכול להשתנות רק בקצה העולה או בקצה היורד של אות השעון שניתן כקלט של ה-enable.
