Z obrazku sa zda, ze obvod ma 2 vstupy, ale zdanie moze klamat a z hladiska kombinacneho obvodu ma obvod vstupy 3, R, S a aktualny stav. Mozno sa to zda trosku trhnute, ale vsak si ukazeme preco. Obvod ma samozrejme dva vystupy a to je Q a Q'.
Vstup R je "reset" a ak je 1, tak vystupom bude 0. Vstup S je "set" a ak je 1, tak nastavi vystup na 1. A co sa stane, ak nastavime obe hodnoty na 1? Dostaneme sa do stavu, ktory volame zakazany (x). Vystupny stav nie je definovany a nemozme ho vopred urcit.
Asynchronny R-S mozme realizovat pomocou hradiel NAND a NOR.
pomocou NAND pomocou NOR
R S Qn+1 R S Qn+1
0 0 x 0 0 Qn
0 1 1 0 1 1
1 0 0 1 0 1
1 1 Qn 1 1 x
Qn+1 znaci stav nasledujuci a Qn aktualny stav.
Preco je Qn v tabulke pre NAND a NOR inde, je jasne z realizacie obvodu
Zdroj: Creative Commons, wikipedia
Vsimnite si negovanych vstupov R' a S'. Obvod s NORmi vyzera velmi podobne.
Teraz sa mozno pytate, kde som sakra nasiel tri vstupy. No predsa tretim vstupom je stav Qn (aktualny stav). Tabulky mozme teda trosku "zvacsit" a porovnat s vyssie uvedenymi.
NAND NOR
R S Qn Qn+1 R S Qn Qn+1
0 0 0 x 0 0 0 0 pamatajte si, ze R a S su na vstupu negovane!
0 0 1 x 0 0 1 1
0 1 0 1 0 1 0 1 S = 1 a R = 0 a Qn = 0, nastav na 1
0 1 1 1 0 1 1 1 S = 1 a R = 0 a Qn = 1, zachovaj 1
1 0 0 0 1 0 0 0 S = 0 a R = 1 a Qn = 0, zachovaj 0
1 0 1 0 1 0 1 0 S = 0 a R = 1 a Qn = 1, nastav na 1
1 1 0 0 1 1 0 x
1 1 1 1 1 1 1 x
Ak k asynchronnemu RS obvodu priradime dalsie 2 hradla, tak dostaneme obvod synchronizovany kladnou urovnou signalu (C). Takyto obvod bude reagovat iba na vstupy prichadzajuce s urovnou signalu. To spravime napriklad preto, ze potrebujeme osetrit pripadne "vykyvy" (napriklad kmity z kontaktov mechanickych vypinacov). Problem sme vsak uplne nevyriesili, pretoze takyto obvod je stale nachylny na rusenie.
Zdroj: Creative Commons, wikipedia
Zapojenie pomocou NANDov vyzera obdobne, ale musime prehodit vystupy Q' dole a Q hore, ak vstupy R a S nechame NEnegovane, tak dostaneme spolocnu tabulku pre obe zapojenia.
R S Qn+1
0 0 Qn
0 1 1
1 0 0
1 1 x
Rusenia sa zbavime tak, ze budeme synchronizovat hranou a dostaneme dvojcinny klopny obvod R-S, alebo klopny obvod typu Master-Slave.
Obidve polovicky tohto obvodu reaguju na inu polovicku hodinoveho cyklu (synchronizovane hranou). Slavom je druha polovicka obvodu pocas kazdej druhej polovice cyklu, co je zabezpecene invertorom a netreba na to zabudnut, ak to budete kreslit.
Ak je CLK = 0, tak S a R signaly su neaktivne a teda mozme s nimi robit, co chceme, no effect. Ak CLK = 1, tak prva polovicka obvodu zareaguje na signaly R a S tak, ako sme si uz ukazali v pravdivostnej tabulke vyssie. No, ale ako iste tusite, invertor nam invertuje :) a pre druhu polovicku obvodu je hodinovy signal = 0 a ziadna zmena v prvej polovicke sa neprejavi na vystupe druhej polovicky (Q a Q'). Pri zmene na 0 (stale synchronizujeme hranou) sa vystup z prvej casti prejavi v druhej casti, ale signaly R a S su uz zase odpojene.
Myslim, ze uz vidite, ze takto sme sa zbavili rusenia a mozme presne kontrolovat, kedy nastane zmena. Zaroven, sme poskytli dostatok casu pre pripadne omeskanie hradiel (vid hazardy v kombinacnych obvodoch).
Snad jedina vec, ktora nam teraz moze vadit, je zakazany stav (nepekne vyzera v tabulke :) ) a to vyriesime obvodom J-K.
Good Luck :)
Literatura: