Serwis Edukacyjny
w I-LO w Tarnowie
obrazek

Materiały dla uczniów liceum

  Wyjście       Spis treści       Wstecz       Dalej  

Autor artykułu: mgr Jerzy Wałaszek

©2020 mgr Jerzy Wałaszek
I LO w Tarnowie

Bity w elektronice

Przerzutnik D

SPIS TREŚCI
Podrozdziały

Opis

Przerzutnik D (ang. Data flip-flop) jest kolejnym rodzajem przerzutnika, czyli układu pamięciowego, którego stan wyjść zależy od stanu wewnętrznego oraz od stanu wejść. Przerzutnik D posiada jedno wejście danych D, jedno wejście zegarowe C oraz dwa wyjścia komplementarne Q i Q. Oto jego symbol graficzny:

Zasada działania przerzutnika D jest następująca:

Gdy wejście zegarowe C jest w stanie nieaktywnym, przerzutnik pamięta swój poprzedni stan. Gdy wejście C przechodzi w stan aktywny, do przerzutnika zostaje wpisany stan wejścia D, tzn. na wyjściu Q pojawia się ten sam stan, który występuje na wejściu D. Gdy wejście zegarowe C powróci w stan nieaktywny, wpisany z wejścia D stan jest pamiętany w przerzutniku. Zwróć uwagę, iż w przerzutniku D nie występują stany zabronione.

Na początek:  podrozdziału   strony 

Przerzutnik D latch

W przerzutniku D latch (ang. latch – zatrzask) stan wejścia D jest kopiowany na wyjście Q przy wysokim poziomie logicznym na wejściu C. Gdy poziom wejścia C zmieni się na niski, przerzutnik zapamiętuje ostatni stan wyjścia Q. Zmiany na wejściu informacyjnym D nie wpływają już na wyjście Q, które zostało "zatrzaśnięte" zmianą poziomu wejścia C - z tego powodu przerzutniki te noszą często nazwę zatrzasku. Poniżej przedstawiamy symulację sieci logicznej przerzutnika D typu Latch.

obrazek         
D C Q
X 0 Qn-1
0 1 0
1 1 1

Ze schematu logicznego wynika, iż przerzutnik D Latch jest rozbudowanym przerzutnikiem SR. Rozbudowa polega na dodaniu dwóch bramek NAND sterujących wejściem ustawiającym S i zerującym R przerzutnika SR. Dzięki temu rozwiązaniu przerzutnik D nie posiada stanów zabronionych - nie dochodzi w nim do sytuacji, gdy oba wejścia S i R znajdują się jednocześnie w stanie niskim.

Przerzutniki D Latch są zwykle stosowane w układach zapamiętujących stany logiczne (rejestry, pamięci, akumulatory, itp.).

Z uwagi na popularność przerzutników D Latch przemysł elektroniczny produkuje cyfrowe układy scalone zawierające po kilka takich przerzutników.

SN7475 - cztery przerzutniki D Latch
obrazek
SN7477 - cztery przerzutniki D Latch
obrazek
Na początek:  podrozdziału   strony 

Przerzutnik D wyzwalany zboczem sygnału zegarowego

Drugi typ przerzutnika D jest wyzwalany zboczem (dodatnim lub ujemnym w zależności od rozwiązania) sygnału zegarowego. Oznacza to, iż przerzutnik zapamiętuje stan wejścia D tylko przy odpowiedniej zmianie poziomu logicznego na wejściu zegarowym C. Taki sposób pracy przerzutnika uzyskuje się łącząc dwa przerzutniki D Latch wg schematu Master-Slave, który opisaliśmy dokładnie przy okazji synchronicznego przerzutnika RS wyzwalanego zboczem.

obrazek     
D C Q
X X Qn-1
0 1→0 0
1 1→0 1

Przeanalizujmy ten układ.

Przerzutniki D wyzwalane zboczem są stosowane w układach licznikowych, rejestrach pamięciowych oraz w rejestrach przesuwających.

Przemysł elektroniczny produkuje gotowe układy scalone zawierające przerzutniki D flip flop wyzwalane zboczem dodatnim. Często przerzutniki te wyposaża się w dodatkowe dwa wejścia:

Dla wymienionych wejść obowiązują stany zabronione, jak dla przerzutnika RS (po prostu człon SLAVE jest zwykle realizowany jako przerzutnik RS).

Poniżej przedstawiamy układ scalony SN7474 zawierający dwa przerzutniki D flip flop wyzwalane zboczem narastającym (dodatnim) sygnału zegarowego C. W tabelce stanów kolorem czerwonym zaznaczyliśmy stan zabroniony sygnałów wejściowych.

obrazek SN7474 - dwa przerzutniki D flip flop
   
obrazek   
Wejścia Wyjścia
PRE CLR CLK D Q Q
0 1 X X 1 0
1 0 X X 0 1
0 0 X X 1 1
1 1 0→1 0 0 1
1 1 0→1 1 1 0
1 1 X X Qn-1 Qn-1
Na początek:  podrozdziału   strony 

Zespół Przedmiotowy
Chemii-Fizyki-Informatyki

w I Liceum Ogólnokształcącym
im. Kazimierza Brodzińskiego
w Tarnowie
ul. Piłsudskiego 4
©2020 mgr Jerzy Wałaszek

Materiały tylko do użytku dydaktycznego. Ich kopiowanie i powielanie jest dozwolone
pod warunkiem podania źródła oraz niepobierania za to pieniędzy.

Pytania proszę przesyłać na adres email: i-lo@eduinf.waw.pl

Serwis wykorzystuje pliki cookies. Jeśli nie chcesz ich otrzymywać, zablokuj je w swojej przeglądarce.
Informacje dodatkowe.