200 likes | 615 Views
Sekvencijski sklopovi. Sekvencijski logički sklopovi – posjeduju svojstvo pamćenja . Memorijska svojstva ostvaruju se na dva načina: pozitivnom povratnom vezom (statički sklopovi), skladištenjem naboja (dinamički sklopovi). Statički sekvencijski sklopovi. Radne točke:
E N D
Sekvencijski sklopovi Sekvencijski logički sklopovi – posjeduju svojstvo pamćenja. Memorijska svojstva ostvaruju se na dva načina: • pozitivnom povratnom vezom (statički sklopovi), • skladištenjem naboja (dinamički sklopovi).
Statički sekvencijski sklopovi Radne točke: • A i B - stabilna stanja, • C - nestabilno (metastabilno) stanje. Prema načinu okidanja – SR, JK, T, D bistabili.
Statički upravljani (sinkroni) SR-bistabil f – impulsi takta
Ispravnost rada sinkronog SR-bistabila Promjena izlaznog napona s dimenzijama serijskih tranzistora T5 i T6.
Bistabil temeljen na multipleksoru Ispravnost rada ne ovisi o dimenzijama tranzistora. Uz f = 1 - bistabil je transparentan. Uz f = 0 - bistabil je u stanju čekanja. s prijenosnim CMOS sklopovima s prijenosnim tranzistorima
Jednostavni bistabili (engl. latch) Upravljani su s visokom ili niskom razinom impulsa takta. Problem utrke kod jednostavnog bistabila
Bridom okidani bistabili(engl. flip‑flop) Karakteristična vremena: • vrijeme postavljanja ts (engl. set‑up time) • vrijeme držanja th (engl. hold time) • vrijeme kašnjenja bistabilatdB(engl. delay time) Minimalna perioda impulsa takta sekvencijskog logičkog sklopa:
Dvostruki D-bistabil Sastoji se od dva jednostavna bistabila: glavnog (engl. master) i pomoćnog (engl. slave). Procjena vremena:
SPICE analiza vremena kašnjenja Impuls takta uf mijenja se 200 ps nakon promjene ulaznog napona uD. Vremena kašnjenja su tdBNV= 103 ps i tdBVN= 126 ps.
Neidealni impulsi takta Zbog različitih dužina prospojnih linija i njihovih parazitnih kapaciteta dolazi do pomaka impulsa takta (engl. clock skew). Rezultat je preklapanja impulsa takta i . Primjer: uz preklapanje • oba bistabila su transparentna • ulazi invertora I1 i I3 istovremeno su upravljani s izlazima T1 i I2, odnosno T3 i I4, te su naponi u tim točkama nedefinirani.
Dvofazni impulsi takta Rješenje problema preklapanja impulsa takta: korištenje dva nepreklapajuća impulsa takta (dvofazni impulsi) f1 i f2. Uzf1=f2= 0svi su prijenosni tranzistori isključeni – svojstva dinamičkog sklopa. Ovisno o logičkim razinama impulsa takta bistabil radi kao statički i dinamički sklop - pseudostatički bistabil.
Dinamički sekvencijski sklopovi Dinamički sekvencijski sklopovi - jednostavniji su od statičkih. Rad im temelji na skladištenju naboja - memoriranje podataka je vremenski ograničeno (trajanje reda veličine milisekundi). Prvenstveno se koriste u sinkroniziranim strukturama koje su stalno upravljane s impulsima takta. Primjer: dvostruki dinamički D‑bistabil s prijenosnim sklopovima.
Taktni CMOS bistabil Taktni CMOS bistabil (engl. clocked CMOS – C2MOS) - dinamički bistabil neosjetljiv na preklapanje impulsa takta i .
Pravi jednofazni taktni bistabil Jednofazni taktni bistabil (engl. true single‑phase clocked ragistar – TSPCR). - koristi samo impuls takta , ali ne i njegov koplement . pozitivni bistabil negativni bistabil Dvostruki bistabil realizira se serijskim spajanjem pozitivnog i negativnog bistabila.
Uključenje logičke funkcije U strukturu TSPC bistabila može se ugraditi logička funkcija.