ความแตกต่างระหว่างสลักและฟล็อปฟลิปคืออะไร
สิ่งที่ฉันคิดคือกลอนนั้นเปรียบได้กับฟลิปฟล็อปเนื่องจากมันใช้เพื่อเก็บบิตและก็เท่ากับรีจิสเตอร์ที่ใช้ในการเก็บข้อมูล แต่หลังจากอ่านบทความบนอินเทอร์เน็ตฉันพบความแตกต่างระหว่างแลตช์และฟลิปฟลอปจากการทำงานของขอบที่เรียกและการทำงานที่ละเอียดอ่อนระดับ?
นั่นหมายความว่าอย่างไร? ฟลิปฟล็อปเหมือนกับสลักหรือไม่?
คำตอบ:
ความแตกต่างพื้นฐานคือกลไกการ gating หรือ clocking ตัวอย่างเช่นให้เราพูดถึง SR latch และ SR flip-flop
SR Latch จะมีลักษณะเช่นนี้
ในวงจรนี้เมื่อคุณตั้งค่า S เป็นแอคทีฟเอาต์พุต Q จะสูงและ Q 'จะต่ำ นี่คือไม่คำนึงถึงสิ่งอื่นใด (นี่คือวงจรที่ใช้งานต่ำดังนั้นการใช้งานที่นี่หมายถึงต่ำ แต่สำหรับวงจรที่ใช้งานสูงที่ใช้งานจะหมายถึงสูง)
SR Flip-Flop (เรียกอีกอย่างว่า gated หรือสลักกลอน SR) มีลักษณะเช่นนี้
ในวงจรนี้เอาท์พุทจะถูกเปลี่ยนแปลง (เช่นข้อมูลที่เก็บไว้จะเปลี่ยนแปลง) เฉพาะเมื่อคุณให้สัญญาณนาฬิกาที่ใช้งานอยู่ มิฉะนั้นแม้ว่า S หรือ R จะใช้งานข้อมูลจะไม่เปลี่ยนแปลง กลไกนี้ใช้ในการซิงโครไนซ์วงจรและการลงทะเบียนเพื่อให้ข้อมูลไม่เปลี่ยนแปลงโดยไม่จำเป็น
ฟลิปฟล็อปถูกสร้างขึ้นจากสลักสองอันไปด้านหลังพร้อมกับนาฬิกาขั้วตรงข้ามซึ่งก่อให้เกิดโทโพโลยีหลัก
ประเภทของสลักไม่เกี่ยวข้อง (JK, SR, D, T) สำหรับข้อ จำกัด นี้ แต่สิ่งสำคัญคือความโปร่งใสถูกควบคุมโดยพิน (เรียกว่านาฬิกาหรือเปิดใช้งานหรืออะไรก็ได้ที่คุณต้องการ)
SR latches ทำให้ทุกคนต้องวนซ้ำเพราะการออกแบบขั้นพื้นฐานส่วนใหญ่โปร่งใสตลอดเวลา ดังนั้นเมื่อเปิดใช้งานนาฬิกาจะถูกเพิ่มผู้คนเริ่มเรียกมันว่าฟลิปฟล็อป ก็ไม่เป็นไร มันเป็นสลักประตูรั้ว คุณสามารถสร้างฟล็อปฟล็อป SR จากสองแลตช์ gated ได้อย่างไรก็ตาม:
หรือสองสลัก JK:
หรือสองสลัก D:
การเพิ่มเข็มนาฬิกาลงในสลัก (SR หรือ JK) ไม่ได้ทำให้มันเป็นฟลิปฟล็อป - มันทำให้มันเป็นสลัก gated การตอกนาฬิกาเข้ากับสลักที่มีรั้วรอบขอบชิดนั้นไม่ทำให้มันเป็นฟลิปพลิก มันทำให้มันเป็นสลักชีพจร ( คำอธิบายชีพจรสลัก )
รองเท้าแตะนั้นถูกเรียกใช้ขอบและเวลาการตั้งค่าและการพักค้างนั้นสัมพันธ์กับขอบที่ใช้งานอยู่นี้ ฟลิปฟล็อปแบบดั้งเดิมจะไม่อนุญาตให้ยืมตลอดเวลาผ่านขอบวงรอบเนื่องจากโทโพโลยีหลักจะทำหน้าที่เหมือนระบบล็อคและเขื่อนเพื่อสร้างขอบแข็งที่นาฬิกาที่ใช้งานอยู่
สลักบนการตั้งค่ามืออื่น ๆ เพื่อความโปร่งใสของสลักค้างไว้จนกว่าสลักจะปิด พวกเขายังอนุญาตให้ยืมเวลาผ่านช่วงโปร่งใสทั้งหมด ซึ่งหมายความว่าหากหนึ่งรอบครึ่งทางเดินช้าและอีกครึ่งทางเดินเร็ว ด้วยการออกแบบที่ใช้สลักจะทำให้เส้นทางที่ช้าสามารถยืมเวลาเข้าสู่รอบเส้นทางที่รวดเร็วได้
เคล็ดลับการออกแบบที่ใช้กันทั่วไปเมื่อคุณจำเป็นต้องบีบทุก picosecond ออกจากเส้นทางคือการแพร่กระจายปัดพลิกออกจากกัน (เป็นสลักแยกสอง) และทำตรรกะในระหว่าง
โดยทั่วไปเวลาในการตั้งค่าและการพักจะแตกต่างกันอย่างสิ้นเชิงระหว่างสลักและฟลิปฟล็อป ในแง่ของวิธีการจัดการขอบเขตของวงจร ความแตกต่างมีความสำคัญหากคุณออกแบบสลักตาม ผู้คนจำนวนมาก (แม้แต่ในเว็บไซต์นี้) จะผสมผสานทั้งสองอย่างเข้าด้วยกัน แต่เมื่อคุณเริ่มจับเวลาผ่านสิ่งเหล่านี้ความแตกต่างจะชัดเจน
ดูเพิ่มเติมที่:
ข้อความที่ดีอธิบายเกี่ยวกับแลตช์และรองเท้าแตะ
แก้ไข:
เพียงแค่แสดงฟล็อป D-flip ที่เป็นพื้นฐานของ t-gate (สังเกตได้ว่ามันถูกสร้างขึ้นจากแลตช์สองตัวที่กลับไปด้านหลังทีแลตช์ D ที่มีนาฬิกาเฟสตรงกันข้าม)
latch ส่งผ่านข้อมูลอินพุตโดยตรงในสถานะเปิดและหยุดเอาต์พุตในสถานะ latched สลักตอบสนองต่อระดับสัญญาณควบคุม
flip-flop มีหลายประเภท แต่โดยทั่วไปสถานะการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้จะอยู่ที่ขอบของสัญญาณควบคุมและในบางกรณีอินพุตข้อมูล flip-flip แบบคลาสสิค D เป็นแบบสลักส่วนใหญ่ยกเว้นดูเฉพาะอินพุตที่ขอบของนาฬิกาและหยุดเอาต์พุตตลอดเวลาที่เหลือ
latch เป็นตัวอย่างของ bibrable multivibrator นั่นคืออุปกรณ์ที่มีสถานะที่มั่นคงสองสถานะ
สถานะเหล่านี้เป็นเอาต์พุตระดับสูงและเอาต์พุตต่ำ
แลตช์มีเส้นทางป้อนกลับดังนั้นอุปกรณ์สามารถเก็บข้อมูลไว้ได้
ดังนั้นแลตช์อาจเป็นอุปกรณ์หน่วยความจำและสามารถเก็บข้อมูลหนึ่งบิตได้ตราบใดที่อุปกรณ์ยังเปิดอยู่
ตามชื่อที่แนะนำสลักจะถูกใช้เพื่อ "สลักลงไปบน" ข้อมูลแล้วค้างไว้
สลักคล้ายกับฟลิปฟล็อป แต่ไม่ใช่อุปกรณ์ซิงโครนัสและไม่ทำงานบนขอบนาฬิกาเหมือนฟลิปฟลอป
flip-flop เป็นอุปกรณ์ที่คล้ายกับสลักที่เป็นตัวดัดแปลงแบบไบสเตเบิลมีสองสถานะและเส้นทางป้อนกลับที่ช่วยให้สามารถเก็บข้อมูลได้เล็กน้อย
ความแตกต่างระหว่าง latch และ flip-flop คือ latch นั้นแบบอะซิงโครนัสและเอาต์พุตสามารถเปลี่ยนได้ทันทีที่อินพุตทำ (หรืออย่างน้อยหลังจากการหน่วงเวลาการแพร่กระจายขนาดเล็ก)
ในทางกลับกัน flip-flop จะถูกเรียกใช้ขอบและจะเปลี่ยนสถานะเมื่อสัญญาณควบคุมเปลี่ยนจากสูงไปต่ำหรือต่ำไปสูง
ความแตกต่างนี้ค่อนข้างล่าสุดและไม่เป็นทางการโดยมีเจ้าหน้าที่จำนวนมากยังอ้างถึง flip-flop เป็น latches และในทางกลับกัน แต่มันก็เป็นความแตกต่างที่เป็นประโยชน์ที่จะทำให้เพื่อความชัดเจน
ความแตกต่างระหว่างสลักและฟลิปฟล็อปคือเอาต์พุตของมันจะได้รับผลกระทบอย่างต่อเนื่องจากอินพุตหากมีสัญญาณเปิดใช้งานอยู่ เมื่อเปิดใช้งานเนื้อหาจะเปลี่ยนทันทีเมื่ออินพุตเปลี่ยน รองเท้าแตะมีการเปลี่ยนแปลงเนื้อหาของพวกเขาเพียงที่ขอบที่เพิ่มขึ้นหรือต่อท้ายของสัญญาณเปิดใช้งาน สิ่งนี้เปิดใช้งานสัญญาณควบคุมสัญญาณนาฬิกา หลังจากที่ขอบที่เพิ่มขึ้นหรือต่อท้ายของนาฬิกาเนื้อหาฟลิปฟล็อปยังคงไม่เปลี่ยนแปลงแม้ว่าอินพุตจะเปลี่ยนแปลง
ความแตกต่างอยู่ในการใช้งานที่ตั้งใจไว้ส่วนใหญ่ flip-flop เป็นแนวคิดทั่วไปและมีรูปแบบต่าง ๆ - มันถูกเรียกใช้อย่างไร, อินพุต JK หรือ D, และทั้งหมดนั้น การพลิกสามารถใช้กับเคาน์เตอร์การลงทะเบียนการเปลี่ยนและการใช้อื่น ๆ ทั้งหมดที่พบในข้อความและบทความออนไลน์เกี่ยวกับรองเท้าแตะ
สลักเป็นหนึ่งในการใช้งานโดยเฉพาะอย่างยิ่งที่ชุดของ flip flops (อาจเป็นเพียงไม่กี่อย่างที่ฉันคิดว่า) จะได้รับระดับบูลีน, โอเวอร์คล็อกและหลังจากนั้นถือค่าเหล่านั้นอย่างต่อเนื่องในผลลัพธ์ของพวกเขา สแน็ปช็อตดังนั้นเพื่อพูดถึงค่าไบนารี ไม่มีการแก้ไขค่าเอาต์พุตเกิดขึ้นยกเว้นเมื่ออินพุตใหม่มีการตอกบัตรเข้าหรือสลักจะถูกล้างซึ่งหมายถึงการตั้งค่าเอาต์พุตทั้งหมดเป็นศูนย์
รองเท้าแตะ D-type เป็นตัวเลือกที่ชัดเจน แต่สิ่งที่คุณใช้หรือวิธีการกระตุ้นนั้นไม่สำคัญต่อความคิดว่าสลักคืออะไรแม้ว่าจะมีความสำคัญในวงจรหรือชิปที่คุณกำลังออกแบบหรือใช้อยู่ก็ตาม
Latch แบบโปร่งใสคืออุปกรณ์ที่มีอินพุตข้อมูลและอินพุตควบคุม อินพุตควบคุมมีสองสถานะซึ่งอาจเรียกว่า "แทร็ก" และ "ระงับ" อุปกรณ์บางอย่างจะถือว่า "สูง" ในอินพุตควบคุมเป็น "แทร็ก" และอินพุตต่ำเป็น "ระงับ" คนอื่นทำตรงกันข้าม เมื่อใดก็ตามที่อินพุตควบคุมอยู่ในสถานะ "แทร็ก" สถานะของเอาต์พุตจะพยายามติดตามสถานะของอินพุตอย่างต่อเนื่อง (จะมีการหน่วงเวลาสั้น ๆ ระหว่างเวลาที่อินพุตข้อมูลเปลี่ยนแปลงและเอาต์พุตแสดงถึงการเปลี่ยนแปลง) หากอินพุตควบคุมเปลี่ยนจากสถานะ "แทร็ก" ไปเป็นสถานะ "ระงับ" หากว่าการเปลี่ยนแปลงครั้งล่าสุดของอินพุตข้อมูลมีโอกาสที่จะไปถึงเอาต์พุตเอาต์พุตนั้นจะเก็บค่าไว้จนกว่าจะถึงเวลาที่อินพุตควบคุมควบคุม กลับสู่สถานะ "ติดตาม"
ในขณะที่สามารถใช้สลักแบบโปร่งใสได้หลายวิธีสิ่งสำคัญคือต้องเข้าใจสถานการณ์การใช้งานอย่างน้อยสองสถานการณ์ ในสถานการณ์สมมติหนึ่งสลักถูกใช้เพื่อเปิดสัญญาณที่บางครั้งจะเก็บข้อมูลที่ถูกต้องและบางครั้งเก็บข้อมูลที่ไม่ถูกต้องไว้เป็นสัญญาณที่จะเก็บข้อมูลที่ถูกต้องเสมอ สิ่งนี้ทำได้โดยการทำให้สลักอยู่ในสถานะ "พัก" เมื่อใดก็ได้ที่อินพุตข้อมูลอาจไม่ตรงกับข้อมูลเอาต์พุตที่ต้องการ เมื่อต้องการเปลี่ยนข้อมูล latched ข้อมูลหนึ่งจะใส่ข้อมูลที่ต้องการลงในอินพุตจากนั้นตั้งค่า latch สั้น ๆ เป็นสถานะ "ติดตาม" และกลับสู่สถานะ "พัก" ระวังว่าข้อมูลจะไม่เปลี่ยนเป็นค่าที่ไม่ต้องการในขณะที่ " สัญญาณค้าง "ใช้งานได้ การจัดเรียงนี้สามารถใช้ในการควบคุมเอาต์พุต 64 ตัวอย่างเช่นสัญญาณควบคุมแปดตัวและสัญญาณข้อมูลแปดตัว สัญญาณควบคุมแต่ละตัวทำงานแปดสลัก หนึ่งในนั้นเชื่อมต่อกับสัญญาณข้อมูลแปดสัญญาณ ใคร ๆ ก็สามารถใช้ฟลิปพลิกที่ทำงานโดยใช้ขอบได้ง่ายเหมือนกับสลัก แต่วงจรสำหรับสลักค่อนข้างง่ายกว่า โปรดทราบว่าการปัดพลิกที่เกิดจากขอบในสถานการณ์นี้จะเป็นการกระตุ้นการเปลี่ยนจาก "พัก" เป็น "ติดตาม"
ในสถานการณ์การใช้งานที่สองอินพุตอาจไม่มีความหมายในเวลาที่สลักเปลี่ยนเป็น "โปร่งใส" แต่จะมีความหมายก่อนที่จะเปลี่ยนสลักเป็น "พัก" หากอุปกรณ์ที่ใช้เอาต์พุตไม่สนใจสถานะของมันจนกว่าจะถึงเวลาหลังจากสลักเปลี่ยนเป็น "พัก" อุปกรณ์นั้นจะเป็นสถานะของอินพุตข้อมูลในเวลานั้นซึ่งจะถูกป้อนไปยังเอาต์พุต หนึ่งอาจจะสามารถใช้ flip flop ทริกเกอร์ขอบในสถานการณ์นี้ แต่จะต้องก่อให้เกิดการเปลี่ยนจาก "แทร็ก" เป็น "ถือ" โปรดทราบว่าหากการป้อนข้อมูลไปยังสลักถูกต้องในช่วงเวลาที่สำคัญก่อนการเปลี่ยนจาก "พัก" เป็น "ติดตาม" ผลลัพธ์จะทำเช่นเดียวกัน ในทางตรงกันข้ามเอาต์พุตของฟลิปฟล็อปจะใช้งานได้เมื่อเปลี่ยนนาฬิกาเท่านั้น
ข้อแตกต่างที่สำคัญคือสลักเป็นระดับที่เกิดการแข่งขันรอบเงื่อนไขใน JK-latch และ T-latch เนื่องจากไม่มีการแข่งขันรอบสภาพใน JK-FF และ T-FF .. และ flipflops ถูกเรียกเพื่อให้ไม่มีการแข่งขันรอบสภาพ ใน FF
ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างสลักและฟลิปฟล็อปคือสำหรับสลักเอาต์พุตของพวกมันจะได้รับผลกระทบจากอินพุตของพวกเขาตราบใดที่สัญญาณยืนยันถูกเปิดใช้งาน กล่าวอีกนัยหนึ่งเมื่อเปิดใช้งานเนื้อหาจะเปลี่ยนทันทีเมื่อมีการเปลี่ยนแปลงอินพุต ในทางกลับกัน flip-flop มีการเปลี่ยนแปลงเนื้อหาของพวกเขาทั้งที่ขอบที่เพิ่มขึ้นหรือลดลงของสัญญาณเปิดใช้งาน สัญญาณเปิดใช้งานนี้มักจะเป็นสัญญาณนาฬิกาควบคุม หลังจากที่ขอบนาฬิกาสูงขึ้นหรือต่ำลงเนื้อหาฟลิปฟล็อปจะยังคงไม่เปลี่ยนแปลงแม้ว่าอินพุตจะเปลี่ยนแปลง