Západka vs Flip-Flop
Západky a klopné obvody jsou základními stavebními kameny sekvenčních logických obvodů, tedy paměti. Sekvenční logický obvod je typ digitálního obvodu, který reaguje nejen na přítomné vstupy, ale na současný stav (nebo minulost) obvodu. Aby bylo možné dosáhnout této funkce, musí být obvod schopen uchovat svůj stav jako binární informace.
Více o západkách
Základní vlastností paměťového zařízení je, že by mělo být schopné uchovat si své výstupy v pevném stavu, dokud nedostane pokyn ke změně. Tuto funkci zajišťuje bistabilní logický obvod. Jednoduše řečeno, má dva stabilní stavy; a Nastavit stav a Resetovat stav. Podle konvence je nastavený stav považován za 1 a resetovaný stav je považován za 0. Takový prvek obvodu je znám jako západka; analogicky k mechanickému zařízení zajišťujícímu předměty do pevné polohy.
Západka Basic Set-Reset (SR latch) je nejjednodušší formou bistabilních obvodů. Západky JK a D jsou další dva typy západek. Jejich provoz je pohodlně vyjádřen pravdivostní tabulkou. Jedná se o tabulkovou reprezentaci všech možných výsledků pro různé vstupní stavy.
Základní západka změní svoji hodnotu vždy, když jsou zadány správné vstupy. To představuje problémy s řízením datového bitu uloženého v západce ve velkém obvodu. Větší kontrolu nad bistabilním obvodem lze zavést průchodem každého vstupu bránou AND. Ovládáním brány AND pomocí jiného signálu lze povolit vstupy při žádoucích událostech. Tento dodatečný vstup se označuje jako Povolit a takto nakonfigurovaná západka se označuje jako hodinová západka nebo západka se západkou. Povolení je obvykle ovládáno hodinami, což je digitální signál s požadovanými intervaly stavů vysoké (1) a nízké (0).
U taktované D-západky, kdykoli jsou hodiny ve vysokém stavu, výstup předpokládá vysoký stav pro každý vysoký stav vstupů. Toto chování se nazývá průhlednost. V některých aplikacích je průhlednost západek nevýhodou.
Více o žabkách
Často je nutné mít schopnost vzorkovat vstup v určitém okamžiku a interně si hodnotu uchovat. Z důvodu průhlednosti západka reaguje na jakoukoli událost, ke které dojde ve vysokém stavu hodin. Jako řešení lze použít bistabilní obvody spouštěné na náběžné hraně nebo na sestupné hraně hodinového pulzu. Tyto obvody jsou známé jako klopné obvody, které jsou synchronní s hranou hodinového pulzu. Proto jsou klopné obvody známé také jako synchronní bistabilní multivibrátorové obvody. Na druhou stranu jsou západky asynchronní bistabilní multivibrátorové obvody.
Odpovídající provozu západek jsou také navrženy klopné obvody SR, JK, D a T.
Jaký je rozdíl mezi západkami a klopnými obvody?
• Západka je asynchronní bistabilní multivibrátorový obvod a klopný obvod je synchronní bistabilní multivibrátorový obvod.
• V západkách se zachovaný stav může změnit kdykoli, když je aktivace ve vysokém stavu, ale v klopných obvodech se zachovaný stav může změnit pouze na vzestupné hraně nebo sestupné hraně hodinového signálu uvedeného jako vstup umožnit.
