Structuri master-slave cu bistabil R-S

Structuri master-slave cu bistabil R-S

Un bistabil R-S simplu cu tact poate comuta pe perioada impulsului de tactsau palie si ca urmare a comutarii, intrarilor de date in acest interval. In multe situatii se inpune ca tranzitia iesirii sa se faca la momennte bine determinate, fara sa fie influentate de modificarile starilor de la intrare. In acest scop se adopta sttructuri formate din doua circuite bistabile simple inseriate in asa fel incat iesirile celui de-al doilea bistabil sa fie complet izolat de intrarile ansamblului. O asemenea structura care contine un bistabil master (stapan) inseriat prin intermediul unor porti NAND in vederea aplicarii tactului cu un alt bistabil denumit slave (sluga) este aratat in schema.

Aceste bistabile in practica se numesc RS-MS.

In cazul bistabililor RS-MS semnalul de tact din schema determina functionarea in 4 secvente, datorita prezentei portilor NAND (notate cu A si C), iesirile Qs si Qs sunt complet izolate de intrarile R si S deci circuitul are o mare imunitate la semnalele parazite ca la orice circuit de comutare.

Circuitul master-slave aproximeaza momentul comutarii cu un intervel de timp pe durata caruia intrarile de date R si S trebuie sa fie stabile.

●In punctul 1 intarea de tact CLK are valoarea 0 logic si bistabilul master contine informatia memorata intr-o faza anterioara, care se transmite prim portile deschise comandat de CLK=0=1 in bistabilul slave.

●In punctul 2 nivelul impulsului te tact este mai mare dar insuficient pentru a deschide portile A de la intrare, avand insa o valoare suficienta pentru blocarea portilor C, in aceasta secventa bistabilul slave este complet izolat de master.

●In punctul 3 nivelul semanlului de tact devine suficient pentru a deschde portile A de la intrare si informatia de la intrarile R si S se memoreaza in bistabilul master care este izolat in continuare de bistebilul slave. Astfel datete de la intrarile R si S sunt introduse in circuitul bistabil in sectiunea master pe frontul anterior al impulsului de tact.

●In punctul 4 portile A incep sa se deschida izoland intrarile R si S de bistabilul master. In acest moment ambii bistabili sunt izolati intre ei dar contin informatii diferite, slave contine informatia veche, iar master pe cea noua.

●In punctul 5 portile de transfer C se deschid, iar informatia stocata in bistabilul master trece prin bistabilul slave si de aici la iesirile Qs si Qs. Se vede ca tranzitia iesirii, adica bascularea circuitului este sincronizata cu frontul negativ al impulsului de tact si nu avem tranzitii pe palier. De asemenea se constata ca in orice monent al tactului intrarile sunt mereu itolate de iesiri ceea ce constituie principala caracteristica a bistabililor MS. De asemenea structura MS permite si precizarea odului in care se face comutarea, precum si monentul cand are loc bascularea circuitului si datele sunt intruduse in bistabil pe frontul anterior al impulsului de tact CLK si sunt livrate la iasire pe frontul posterior al impulsului, adica bascularea este activa in 0 logic pe frontul negativ.

Trebuie observat ca de fapt, ca in orice circuit de comutare ,circuitul MS aproximeaza momentul comutarii cu un intervat de pe durata caruia intrarile de date R si S trebuie mentinute stabile. Acest intervaleste definit in jurul frontului activ al tactului. De asmenea comutarea oricarui CBB este caracterizata si de timpii de propagare la comutarea iesirii din 0 in 1 fata de frontul activ al impulsului de tact si respectiv timpul pentru comutarea din 1 in 0.

Daca intrarea de date S se uneste printr-un inversor cu intrare R se obtine un circuit MS de tip D spre deosebire de latch-ul D simplu, unde comutarea putea avea loc oricand pe durata palierului activ, la bistabilul D de tip MS comutarea are lc ca urmare a tranzitiei negative a impulsului de tact CLK intarzierea datelor de la intrare facandu-se pe durata unui impuls de tact.