في الالكترونيات الرقمية ، المزلاج هو نوع واحد من ملف دائرة المنطق ، ويُعرف أيضًا باسم a متعدد الهزاز ثنائي الاستقرار . لأنه يحتوي على حالتين مستقرتين وهما نشط مرتفع وكذلك منخفض نشط. إنه يعمل مثل جهاز التخزين عن طريق الاحتفاظ بالبيانات من خلال حارة ردود الفعل. يخزن 1 بت من البيانات طالما أن الجهاز نشط. بمجرد إعلان التمكين ، يمكن للمزلاج على الفور تغيير البيانات المخزنة. يقوم باستمرار بتجربة المدخلات بمجرد تنشيط إشارة التمكين. يمكن عمل هذه الدوائر في حالتين بناءً على إشارة التمكين التي تكون عالية أو منخفضة. عندما تكون دائرة المزلاج في حالة عالية نشطة ، يكون كلا من i / ps منخفضًا. وبالمثل ، عندما تكون دائرة المزلاج حالة منخفضة نشطة ، فإن كلا من i / ps مرتفع.
أنواع مختلفة من المزالج
يمكن تصنيف المزالج إلى أنواع مختلفة والتي تشمل SR Latch ، بوابة S-R مزلاج و مزلاج D. و Gated D Latch و JK Latch و T Latch.
مزلاج SR
ان مزلاج SR (ضبط / إعادة تعيين) هو جهاز غير متزامن ، ويعمل بشكل منفصل لإشارات التحكم بالاعتماد على S-state & R-inputs. يتم عرض مزلاج SR الذي يستخدم بوابات 2-NOR مع اتصال حلقة متقاطعة أدناه. يمكن بناء هذه المزالج باستخدام بوابات NAND ومع ذلك ، يتم أيضًا تبادل المُدخَلين وإلغاءهما. لذلك يطلق عليه SR’-latch.
مزلاج SR
عندما يتم إعطاء مدخلات عالية للخط S للمزلاج ، فإن الناتج Q يرتفع. في عملية التغذية الراجعة ، سيبقى الناتج Q مرتفعًا ، عندما ينخفض إدخال S مرة أخرى. بهذه الطريقة ، يعمل المزلاج كجهاز ذاكرة.
وبالمثل ، يتم إعطاء مدخلات عالية للخط R الخاص بالمزلاج ، ثم ينخفض خرج Q (وارتفاع Q) ، ثم يتم إعادة ضبط ذاكرة المزلاج بشكل فعال. عندما يكون كل من مدخلات المزلاج منخفضة ، فإنها تظل في حالتها المحددة أو حالة إعادة الضبط السابقة. ال جدول انتقال الدولة أو جدول الحقيقة من مزلاج SR موضح أدناه.
| س | ر | س | Q ' |
| 0 | 0 | مزلاج | مزلاج |
0 | 1 | 0 | 1 |
| 1 | 0 | 1 | 0 |
1 | 1 | 0 | 0 |
عندما يكون كلا المدخلين مرتفعين في وقت واحد ، فهناك مشكلة: يتم إخباره باتجاه إنشاء سؤال وجواب منخفض بشكل متزامن.هذا يولد حالة سباق في الدائرة إما أن يحقق flip flop شيئًا في التغيير أولاً ويستجيب للآخر ويعلن نفسه . ويفضل كلاهما بوابات المنطق، بوابات منطقية متساوية وسيكون الجهاز في حالة غير محددة لمرحلة غير محددة.
مزلاج SR
في بعض الحالات ، قد يكون من الشائع الطلب عندما يكون المزلاج قادرًا ولا يمكنه الإغلاق الامتداد البسيط لـ مزلاج SR ليس سوى أ مزلاج SR . إنه يعطي خط تمكين يجب دفعه عاليًا قبل أن يتم إغلاق المعلومات. على الرغم من أن خط التحكم ضروري ، إلا أن المزلاج غير متزامن بسبب المدخلات التي يمكن أن تغير الإخراج حتى في منتصف نبضة التمكين.
مزلاج SR
عندما يكون إدخال Enable منخفضًا ، يجب أيضًا أن يكون o / ps من البوابات أقل ، وبالتالي تظل مخرجات Q & Q مغلقة تجاه المعلومات السابقة. ببساطة عندما يكون التمكين i / p مرتفعًا ، يمكن تغيير موضع المزلاج ، كما هو موضح في النموذج الجدولي. كما هو مذكور في خط التمكين ، فإن مزلاج SR يساوي في العملية نحو مزلاج SR. في بعض الأحيان ، يكون خط التمكين هو إشارة CLK ، ومع ذلك ، فهو عبارة عن ستروب للقراءة / الكتابة.
CLK | س | ر | س (ر + 1) |
0 | X | X | س (ر) (لا تغيير) |
| 1 | 0 | 0 | س (ر) (لا تغيير) |
1 | 0 | 1 | 0 |
| 1 | 1 | 0 | 1 |
1 | 1 | 1 | X |
D مزلاج
مزلاج البيانات هو توسيع سهل لمزلاج SR الذي يقضي على فرصة حالات الإدخال غير المقبولة. نظرًا لأن مزلاج SR المسدود يتيح لنا تثبيت الإخراج دون استخدام مدخلات S أو R ، فيمكننا التخلص من واحد من i / ps عن طريق تشغيل كلا المدخلات مع سائق معاكس. نقوم بإلغاء إدخال واحد ونجعله تلقائيًا عكس المدخلات المتبقية.
D مزلاج
يقوم D-latch بإخراج مدخلات D عندما يكون خط التمكين مرتفعًا ، وإلا فسيكون الناتج مهما كان إدخال D كلما كان إدخال التمكين مرتفعًا. هذا هو سبب تسميته بالمزلاج الشفاف. عند تحديد Enable ، يُطلق على المزلاج كلمة شفافة وتنتشر الإشارات من خلاله بشكل مباشر لأنه إذا لم يكن موجودًا.
يكون | د | س | Q ' |
0 | 0 | مزلاج | مزلاج |
0 | 1 | مزلاج | مزلاج |
1 | 0 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | 1 | 0 |
بوابة D مزلاج
إلى مزلاج D مسور تم تصميمه ببساطة عن طريق تغيير مزلاج SR ، والتغيير الوحيد في مزلاج SR هو أن المدخل R يجب تعديله إلى S. لا يمكن تشكيل مزلاج بوابات من مزلاج SR باستخدام NOR أدناه.
بوابة D مزلاج
كلما كان تمكين CLK مرتفعًا ، فإن مزلاج o / p يكون أي شيء على مدخل D. وبالمثل عندما يكون CLK منخفضًا ، فإن D i / p لأعلى مستوى للتمكين النهائي هو الإخراج.
CLK | د | س (ر + 1) |
| 0 | X | س (ر) |
1 | 0 | 0 |
| 1 | 1 | 1 |
لن تعاني دائرة المزلاج على الإطلاق من حالة سباق نظرًا لعكس إدخال D الوحيد لتقديم كل من المدخلات. لذلك ، لا توجد إمكانية لحالة إدخال مماثلة. وبالتالي يمكن استخدام دارة D-latch بأمان في عدة دوائر.
JK Latch
كلاهما مزلاج JK ، وكذلك مزلاج RS ، مشابه. يشتمل هذا المزلاج على مدخلين هما J و K والتي تظهر في الرسم البياني التالي لبوابة المنطق. في هذا النوع من المزلاج ، تمت إزالة الحالة غير الواضحة هنا. عندما تكون مدخلات مزلاج JK عالية ، سيتم تبديل الإخراج. الاختلاف الوحيد الذي يمكننا ملاحظته هنا هو التغذية الراجعة للمخرجات تجاه المدخلات ، والتي لا توجد في RS-latch.
JK Latch
تي مزلاج
ال تي مزلاج يمكن تشكيلها كلما تم تقصير مدخلات مزلاج JK. ستكون وظيفة T Latch على هذا النحو عندما يكون إدخال المزلاج مرتفعًا ، وبعد ذلك سيتم تبديل الإخراج.
تي مزلاج
مزايا المزالج
ال مزايا المزالج تشمل ما يلي.
- إن تصميم المزالج مرن للغاية عند المقارنة مع FFs (شبشب)
- المزالج تستخدم طاقة أقل.
- يكون أداء المزلاج في تصميم الدائرة عالية السرعة سريعًا نظرًا لأنها غير متزامنة داخل التصميم ولا توجد حاجة لإشارة CLK.
- شكل المزلاج صغير جدًا ويحتل مساحة أقل
- إذا لم يتم الانتهاء من تشغيل الدائرة القائمة على المزلاج في وقت محدد ، فإنهم يقترضون الوقت اللازم من الآخر لإكمال العملية
- المزالج تعطي توقيتًا صارمًا عند مقارنتها دوائر فليب فلوب .
عيوب المزالج
ال عيوب المزالج تشمل ما يلي.
- ستكون هناك فرصة للتأثير على حالة السباق ، لذلك لا يتوقع ذلك.
- عندما يكون المزلاج حساسًا للمستوى ، فهناك فرصة للاستقرار التلوي.
- من الصعب تحليل الدائرة بسبب خاصية حساسية المستوى.
- يمكن اختبار الدائرة باستخدام برنامج CAD إضافي
تطبيق المزالج
ال تطبيقات المزالج تشمل ما يلي.
- بشكل عام ، يتم استخدام المزالج للحفاظ على شروط البتات لتشفير الأرقام الثنائية
- المزالج هي عناصر تخزين أحادية البت تُستخدم على نطاق واسع في الحوسبة وكذلك تخزين البيانات.
- تستخدم المزالج في الدوائر مثل بوابات الطاقة والساعة كجهاز تخزين.
- المزالج D قابلة للتطبيق على الأنظمة غير المتزامنة مثل منافذ الإدخال أو الإخراج.
- تُستخدم مزالج البيانات في أنظمة متزامنة ثنائية الطور لتقليل عدد النقل.
وبالتالي ، فإن هذا كله يتعلق بنظرة عامة على المزالج. هذه هي اللبنات الأساسية لـ دوائر متسلسلة . يمكن تصميم هذا باستخدام بوابات منطقية. يعتمد تشغيلها بشكل أساسي على إدخال وظيفة التمكين. هنا سؤال لك، ما هي حالتي العمل للمزالج؟
