Latch est un circuit numérique qui convertit instantanément sa sortie en fonction de ses entrées. Pour implémenter des verrous, nous utilisons différentes portes logiques. Dans cet article, nous verrons la définition des verrous, des types de verrous comme SR, SR, D, D, JK et T avec sa table de vérité et ses diagrammes ainsi que les avantages et les inconvénients du verrou.

Table des matières

• Que sont les verrous ?
• Types de loquets
• Loquet SR
• Loquet SR fermé
• Loquet D
• Loquet fermé en D
• Loquet JK
• Loquet en T
• Avantages des loquets
• Inconvénients des loquets

Que sont les verrous ?

Les verrous sont des circuits numériques qui stockent un seul bit d'information et conservent sa valeur jusqu'à ce qu'elle soit mise à jour par de nouveaux signaux d'entrée. Ils sont utilisés dans les systèmes numériques comme éléments de stockage temporaires pour stocker des informations binaires. Les verrous peuvent être implémentés à l'aide de diverses portes logiques numériques, telles que ET , OU Portes , NOT, NAND et NOR.

Les verrous sont largement utilisés dans les systèmes numériques pour diverses applications, notamment le stockage de données, les circuits de commande et les circuits bistables. Ils sont souvent utilisés en combinaison avec d'autres circuits numériques pour mettre en œuvre circuits séquentiels , tels que les machines à états et les éléments de mémoire.

Définition des loquets

Les verrous sont des éléments de stockage de base qui fonctionnent avec des niveaux de signal (plutôt que des transitions de signal). Les verrous contrôlés par une transition d'horloge sont tongs . Les verrous sont des dispositifs sensibles au niveau. Les loquets sont utiles pour la conception du circuit séquentiel asynchrone . Les verrous sont des circuits séquentiels avec deux états stables. Ceux-ci sont sensibles à l'entrée tension appliqué et ne dépend pas de l’impulsion d’horloge. Les bascules qui n'utilisent pas d'impulsion d'horloge sont appelées verrous.

Types de verrous dans l'électronique numérique

En électronique numérique, différents types de verrous sont :

• Loquets SR
• Loquets SR à portail
• D Loquets
• Loquets à porte D
• Loquets JK
• T Lachès

Loquet SR

Les verrous S-R, c'est-à-dire les verrous Set-Reset, sont la forme de verrous la plus simple et sont implémentés à l'aide de deux entrées : S (Set) et R (Reset). L'entrée S met la sortie à 1, tandis que l'entrée R réinitialise la sortie à 0. Lorsque les entrées S et R sont à 1, le verrou est dit être dans un état indéfini. Ils sont également appelés états prédéfinis et clairs. Le verrou SR constitue les éléments de base de tous les autres types de bascules.

Table de vérité du verrou SR

Le tableau ci-dessous représente le table de vérité du verrou SR.

Schéma logique du verrou SR

SR Latch est un circuit logique avec :

• 2 portes NOR à couplage croisé ou 2 portes NAND à couplage croisé.
• 2 entrées S pour SET et R pour RESET
• 2 sorties Q, Q’.

Le schéma logique ci-dessous représente le verrou SR utilisant porte NAND .

Le schéma logique ci-dessous représente le verrou SR utilisant Porte NI .

Différents cas de verrou SR

Les différents cas de RS loquet sont discutés ci-dessous.

Cas 1 : S’ = R’ = 1 (S = R = 0)

Si Q = 1, les entrées Q et R' pour la 2ème porte NAND sont toutes deux 1.

Si Q = 0, les entrées Q et R' pour la 2ème porte NAND sont respectivement 0 et 1.

Cas 2 : S’ = 0, R’ = 1 (S = 1, R = 0)

• Comme S' = 0, la sortie de la 1ère porte NAND, Q = 1 ( Etat SET ).
• Dans la deuxième porte NAND, comme les entrées Q et R' sont à 1, Q'=0.

Cas 3 : S’ = 1, R’ = 0 (S = 0, R = 1)

• Comme R'=0, la sortie de la 2ème porte NAND, Q' = 1.
• Dans la première porte NAND, comme les entrées de Q et S sont 1, Q = 0 ( État RÉINITIALISATION ).

Cas 4 : S’ = R’ = 0 (S = R = 1)

Lorsque S = R = 1, Q et Q’ deviennent 1, ce qui n’est pas autorisé. Ainsi, la condition de saisie est interdite.

Loquet SR fermé

Un verrou SR à porte est un verrou SR avec une entrée d'activation qui fonctionne lorsque l'activation est 1 et conserve l'état précédent lorsque l'activation est 0.

Table de vérité du loquet SR fermé

Le tableau ci-dessous représente la table de vérité du verrou Gated SR.

Schéma logique du loquet SR à porte

Le schéma logique ci-dessous représente le verrou SR à porte.

Schéma logique du loquet SR à porte

Loquet D

Les verrous D sont également appelés verrous transparents et sont implémentés à l'aide de deux entrées : D (données) et un signal d'horloge. La sortie du verrou suit l'entrée à la borne D tant que le signal d'horloge est haut. Lorsque le signal d'horloge devient bas, la sortie du verrou est stockée et maintenue jusqu'au prochain front montant de l'horloge.

Table de vérité du loquet D

Le tableau ci-dessous représente la table de vérité de D loquet.

Schéma logique du loquet D

Le schéma logique ci-dessous représente le verrou D.

Schéma logique du loquet D

Loquet fermé en D

Le loquet D est similaire au loquet SR avec quelques modifications apportées. Ici, les entrées sont complémentaires les unes des autres. Le verrou D signifie verrou de données car ce verrou stocke temporairement un seul bit.

Table de vérité du loquet Gated D

Le tableau ci-dessous représente la table de vérité du verrou Gated D.

Schéma logique du loquet à porte D

Le schéma logique ci-dessous représente le verrou D à porte.

Loquet JK

Le verrou JK a deux entrées J et K. La sortie est basculée lorsque les entrées J et K sont élevées. JK le verrou est identique au verrou SR, mais il élimine l'état indéfini du verrou SR.

Table de vérité de JK Latch

Le tableau ci-dessous représente la table de vérité du verrou JK.

Schéma logique du loquet JK

Le schéma logique ci-dessous représente le verrou JK.

Schéma logique du loquet JK

Loquet en T

Lorsque les entrées JK du verrou JK sont court-circuitées, nous obtenons le T loquet. Dans le verrou T, les sorties sont basculées lorsque les entrées sont élevées.

Schéma logique du loquet en T

Le schéma logique ci-dessous représente le verrou T.

Schéma logique du loquet en T

Avantages des loquets

Certains des avantages des verrous sont répertoriés ci-dessous.

1. Facile à mettre en œuvre : Les verrous sont des circuits numériques simples qui peuvent être facilement mis en œuvre à l'aide de logique numérique portes.
2. Basse consommation énergétique: Les verrous consomment moins d'énergie que les autres verrous séquentiels circuits comme les tongs.
3. Grande vitesse: Les verrous peuvent fonctionner à des vitesses élevées, ce qui les rend adaptés à une utilisation dans des systèmes numériques à grande vitesse.
4. Faible coût: Les verrous sont peu coûteux à fabriquer et peuvent être utilisés dans des systèmes numériques peu coûteux.
5. Polyvalence: Les verrous peuvent être utilisés pour diverses applications, telles que le stockage de données, les circuits de commande et les circuits bistables.

Inconvénients des loquets

Certains des inconvénients des verrous sont répertoriés ci-dessous.

1. Pas d'horloge : Les verrous ne disposent pas de signal d'horloge pour synchroniser leurs opérations, ce qui rend leur comportement imprévisible.
2. État instable : Les verrous peuvent parfois entrer dans un état instable lorsque les deux entrées sont à 1. Cela peut entraîner un comportement inattendu du système numérique.
3. Calendrier complexe : Le timing des verrous peut être complexe et difficile à spécifier, ce qui les rend moins adaptés aux applications de contrôle en temps réel.

Conclusion

Nous pouvons conclure que les verrous sont les plus utilisés dans les circuits numériques à des fins diverses. Latchs modifie rapidement sa sortie par rapport à la nouvelle entrée. Différents types de loquets comprennent le loquet SR, le loquet à ouverture, le loquet D, le loquet D à ouverture, le loquet JK et le loquet en T.

Référence

Voici quelques livres auxquels vous pouvez vous référer pour plus d’informations sur les loquets :

1. Conception numérique : principes et pratiques par John F. Wakerly
2. Conception de systèmes numériques utilisant VHDL par Charles H. Roth et Lizy Kurian John
3. Analyse et conception de circuits numériques par Victor P. Nelson et H. Troy Nagle
4. Conception numérique et architecture informatique par David Harris et Sarah Harris
5. Fondamentaux de la logique numérique avec Verilog Design par Stephen Brown et Zvonko Vranesic

Ces livres fournissent un aperçu complet de la logique numérique, y compris les verrous, et couvrent divers sujets, tels que la conception et la mise en œuvre, la simulation et la vérification des circuits numériques.

ÉLECTRONIQUE NUMÉRIQUE – Atul P. Godse, Mme Deepali A. Godse

Loquets – FAQ

Quels sont les types de loquets ?

Les types de verrous incluent SR, SR à porte, D, D à porte, JK et T.

Où les loquets sont-ils utilisés ?

Les loquets sont utilisés dans les horloges comme unités de stockage.

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Combien de bits un loquet peut-il stocker ?

Un verrou peut stocker des données d'un bit.

Latch a-t-il de la mémoire ?

Oui, le verrou est un élément de mémoire avec un stockage de 1 bit.