Název projektu: Moderní výuka s využitím ICT Číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/34.0734

1. Název projektu: Moderní výuka s využitím ICT Číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/34.0734 Číslo materiálu: VY_2_INOVACE_CT-3-06-1Bc Předmět: Číslicová technika Ročník: 3. Tematický celek: Sekvenční obvody Klopný obvod MASTER-SLAVE Autor: Ing. Pavel Bachura Datum tvorby: 10.12.2012

2. Obsah tematického celku • Klopný obvod MASTER-SLAVE - úvod • Klopný obvod RST - opakování • Klopný obvod RST – shrnutí • Klopný obvod MASTER-SLAVE

3. Klíčová slova • Sekvenční obvod • Klopný obvod RST • Klopný obvod MASTER-SLAVE • Statický vstup T • Dynamický vstup T • Paměťový stav

4. Klopný obvod MASTER-SLAVE - úvod Klopný obvod MASTER-SLAVE, jinak také dvojčinný klopný obvod RST, je složen ze dvou klopných obvodů RST a invertoru (hradla NOT). Abychom pochopili jeho funkci, bude dobré si nejdříve zopakovat funkci klopného obvodu RST.

5. Klopný obvod RST - opakování 1 0 1 0 0 1 1 0 1 0 ZS Je-li na vstupu T log. 0, klopný obvod RST je tzv. zamrazen, tzn. změny log. stavů na vstupech R, S nijak neovlivní kombinaci log. stavů na výstupech Není-li obvod zamrazen (lod. 1 na vsupu T) a není-li v paměťovém stavu, pak logické úrovně ze vstupů S, R jsou beze změn přeneseny na výstupy. Zakázaný stav je tím pádem popsán samými jedničkami.

6. Klopný obvod RST - opakování 1 1?0 1 0 ? 1 0?1 ZS Ještě připomeneme jednu důležitou skutečnost. Přejde-li obvod ze zakázaného stavu do paměťovém nebo zamrazeného stavu, pak se na každém výstupu nastaví vždy jiná log. úroveň (1, 0 nebo 0, 1), ale nikdo předem neví jak. Jedná se o tzv. hazardní stav.

7. Klopný obvod RST - shrnutí = Klopný obvod RST má svou schematickou značku. Je nutné si ji dobře zapamatovat, budeme ji dále používat.

8. Klopný obvod MASTER-SLAVE MASTER SLAVE Klopný obvod MASTER–SLAVE má svůj název odvozen od názvů jednočinných klopný obvod RST, ze kterých je složen. MASTER – pán (otroka) – určuje, co bude SLAVE (otrok) na výstupech zobrazovat.

9. Klopný obvod MASTER-SLAVE MASTER SLAVE 1 1?0 1 R O Z M R A Z E N Z A M R A Z E N ▲ VNITŘNÍ PAMĚŤ ▼ 1 0 0 0?1 0 Funkci klopného obvodu MASTER–SLAVE budeme zkoumat vždy ze stejného výchozího stavu - logická 1 na vstupu T=> MASTER je rozmrazen a SLAVE logická 0 na vstupu T (za invertorem) zamrazen. Na vstup S přivedeme např. log. 1 a na vstup R log. 0. Tyto logické stavy se ihned přenesou na výstupy rozmrazeného klopného obvodu MASTER, tedy do tzv. „vnitřní paměti“ klopného obvodu MASTER – SLAVE. Dál se ale přes zamrazený SLAVE nedostanou, na výstupech tedy budou nějaké rozdílné logické stavy zapamatované z předchozího stavu klopného obvodu.

10. Klopný obvod MASTER-SLAVE MASTER SLAVE 1 1?0 1 1 Z A M R A Z E N R O Z M R A Z E N ▲ VNITŘNÍ PAMĚŤ ▼ 1 0 ▼ ▼ 0 1 0 0?1 0 0 Nyní na vstup T přivedeme logickou 0. Ta zamrazí okamžité logické stavy na výstupech klopného obvodu MASTER, tedy ve vnitřní paměti. Zároveň bude rozmrazen klopný obvod SLAVE logickou 1 za invertorem. Tím se logické stavy z vnitřní paměti přepíší na finální výstupy klopného obvodu MASTER – SLAVE . Klopný obvod MASTER je zamrazen, takže případné změny log. stavů na vstupech S, R se nepřenesou ani do vnitřní paměti a tedy ani na finální výstupy.

11. Klopný obvod MASTER-SLAVE MASTER SLAVE 1 1 1 Z A M R A Z E N R O Z M R A Z E N 1 1 1?0 ▲ ▼ 0 0 0 0 0 Položme si otázku: „Při jaké log. úrovni na vstupu T se přepisují log. stavy ze vstupů S, R na finální výstupy klopného obvodu MASTER – SLAVE?“ Správná odpověď: „Při žádné!“ Proč? Invertor způsobuje, že je vždy zamrazen buďto MASTER nebo SLAVE. Kdy se tedy přepisují log. stavy ze vstupů S, R na finální výstupy? Pouze při změně log. úrovně na vstupu T z log.1na log.0, tedy při tzv. sestupné hraně na vstupuT. Ta teprve rozmrazí SLAVE a zobrazí obsah vnitřní paměti.

12. Klopný obvod MASTER-SLAVE MASTER SLAVE 1?0 1 1?0 1 Z A M R A Z E N R O Z M R A Z E N 1 1 ▲ ▼ 0 0 1 0?1 1 0?1 Dále: Na vstupu T je log. 1, na vstupech S, R také dvě log. 1 => vnitřní paměti na výstupech klopného obvodu MASTER také dvě log. 1. Tedy zakázaný stav – ZS – pro klopný obvod MASTER. Otázka: „Lze ZS přenést na finální výstupy klopného obvodu MASTER – SLAVE?“ NELZE! Sestupná hrana na vstupu T klopný obvod MASTER zamrazí a na jeho výstupech vznikne jeden z paměťových stavů (neznámo který; hazardní). A obsah vnitřní paměti se následné zobrazí na výstupech rozmrazeného SLAVE.

13. Klopný obvod MASTER-SLAVE MASTER SLAVE 1?0 0 1?0 Z A M R A Z E N R O Z M R A Z E N ▲ VNITŘNÍ PAMĚŤ ▼ 1 1 ▲ ▼ 0 0 0 0?1 0?1 A poslední otázka: „Jak se bude chovat klopný obvod MASTER–SLAVE v paměťovém stavu?“ Velmi stručné: „Ať už je ve vnitřní paměti cokoliv, a ať se to tam dostalo jakkoliv, tak při sestupné hraně na vstupu T se to tam zamrazí a přenese na výstupy rozmrazeného klopného obvodu SLAVE, tedy na finální výstupy.“ Vstup T pak nazýváme dynamický, vstupy R, S jsou statické.

14. Použitá literatura 1. Antošová, M., Davídek V.: Číslicová technika. Nakl. KOPP, 2009.