Digitální učební materiál Autor: Jiří Gregor Předmět/vzdělávací oblast: Digitální technika Tematická oblast: Téma: Klopné obvody RST Ročník: 2. Datum vytvoření: srpen 2013 Název: VY_32_INOVACE_12.1.07.ELE Anotace: Vysvětlení funkce klopného obvodu typu RST a dvojčinného klopného obvodu RST. Prezentace je určena pro přípravu žáků oboru Mechanik elektrotechnik. Využitím grafických možností sady Microsoft Office 2010 se materiál stává inovativním zejména názorností výkladu, který vede žáka krok za krokem ke správnému řešení. Interaktivní prezentační prvky, animace a bohaté ilustrační příklady napomáhají lepšímu pochopení tématu a usnadňují rozvoj odborných znalostí a dovedností žáků. Metodický pokyn: Materiál primárně slouží pro výklad v hodině, ale díky své názornosti může být využit i k samostudiu a pro distanční formu vzdělávání. Otázky na konci tématu ověřují, jak žáci danou problematiku zvládli, a po vytištění je lze použít i jako samostatný test. Materiál vyžaduje použití multimediálních prostředků – PC, dataprojektoru. Využitím interaktivní tabule je možné zvýšit jeho interaktivitu.

KLOPNÝ OBVOD RST Klopný obvod RST je na rozdíl od obvodu RS, který je asynchronní, obvodem synchronním. Synchronizaci obvodu se zbytkem zajišťuje takzvaný hodinový signál. Obvod je aktivní, pouze když je na vstupu T log. 1. Na vstup T je přiváděn obdélníkový (hodinový) signál.

KLOPNÝ OBVOD RST Když je na vstupu T log. 1, obvod běžně pracuje, ale pokud je na vstupu log. 0, tak obvod ignoruje vstupní signály. RESET a SET a na výstupu je poslední hodnota, která tam byla, když byl signál T v log. 1. Pravdivostní tabulka: Poznámka: křížkem je označena libovolná logická hodnota.

DVOJČINNÝ KLOPNÝ OBVOD RST Předešlé taktované klopné obvody RST reagovaly na hodnoty vstupů R a S po celou dobu přítomnosti logické 1 na vstupu T. Říkáme, že RST jsou řízeny úrovní taktovacího signálu. Nevýhodami klopných obvodů řízených úrovní jsou: možnost změny výstupu po celou dobu aktivní napěťové úrovně na taktovacím vstupu, nemožnost použít tyto obvody v čítačích a posuvných registrech, protože by se signály na řídicích vstupech klopných obvodů během aktivní úrovně taktu přenesly okamžitě až na výstup celého obvodu.

DVOJČINNÝ KLOPNÝ OBVOD RST Proto je nutné mít k dispozici takové klopné obvody, které budou mít oddělené vstupy od výstupů. Toho lze dosáhnout pomocí dvou stupňů klopných obvodů s odděleným taktováním. Říkáme jim dvojčinné klopné obvody.

DVOJČINNÝ KLOPNÝ OBVOD RST Dvojčinný klopný obvod RST se skládá ze dvou klopných obvodů RST a z invertoru, který odděluje taktovací signál obou obvodů. Stav, který je na vstupech RS, se zapisuje do prvního klopného obvodu v době, kdy je taktovací impuls T na úrovni logická 1. Změny na vstupech mohou ovlivňovat zapsaný stav po celou dobu trvání vrcholu taktovacího impulsu.

DVOJČINNÝ KLOPNÝ OBVOD RST Druhý klopný obvod je negovaným taktovacím impulsem blokován a na jeho výstup se změny vstupů nepřenesou. V okamžiku, kdy přichází týl taktovacího impulzu, je zafixována poslední informace ze vstupů R, S v prvním klopném obvodu a jeho stav je přepsán do druhého klopného obvodu logickou 1 na jeho taktovacím vstupu.

DVOJČINNÝ KLOPNÝ OBVOD RST Nevýhodou je, že klopný obvod tohoto typu není zajištěn proti možnosti vzniku nedefinovaného překlopení, pokud týl hodinového impulsu přichází ve stavu, kdy R a S jsou ve stavu logická 1. Důležité je, že stav výstupního klopného obvodu zachycuje stav vstupů v jediném okamžiku, a to v průběhu týlu taktovacího impulsu. V jiných fázích taktovacího průběhu nelze výstup ovlivnit. Říkáme, že tyto obvody jsou řízeny hranou taktovacího signálu. Používají se v čítačích a posuvných registrech.

Kontrolní otázky Co je hodinový signál a co zajišťuje v souvislosti s činností klopného obvodu RST? Jaký je rozdíl v zapojení klopného obvodu RS a RST? Vysvětlete pojem „řízení úrovní“. Jaké jsou nevýhody klopných obvodů řízených úrovní? Jaké klopné obvody a jakým způsobem řeší nevýhody KO řízených úrovní? Vysvětlete princip dvojčinného KO RST. Co je nevýhodou KO RST? Kdy je zachycen stav vstupů výstupním klopným obvodem? Čím jsou řízeny dvojčinné klopné obvody a kde se používají?

Použité zdroje: ANTOŠOVÁ, Marcela a Vratislav DAVÍDEK. Číslicová technika. 3. vyd. České Budějovice: Kopp, 2008, 286 s. ISBN 978-80-7232-333-3. Autorem všech částí tohoto učebního materiálu, není-li uvedeno jinak, je Jiří Gregor.