No mundo eletrônico dos computadores, o flip-flop e a trava são, sem dúvida, um dos componentes principais. Esses circuitos podem armazenar informações de estado e alterar seu estado quando necessário. Portanto, travas e travas são componentes indispensáveis dos sistemas eletrônicos digitais modernos e são amplamente utilizadas em computadores, comunicações e muitos outros tipos de sistemas.
Como elementos de armazenamento de dados, os flip locks e latches podem armazenar um único dígito (dígito binário) de dados, com um estado representando "1" e o outro estado representando "0".
A diferença entre bloqueios de alternância e travas é como eles são acionados. Os bloqueios de alternância geralmente são acionados pela borda, enquanto as travas são acionadas por nível. No caso mais básico, quando uma trava é habilitada, ela se torna transparente, permitindo que o sinal de entrada afete diretamente a saída enquanto uma trava de alternância altera a saída em um momento específico (como a borda de um sinal de clock), uma propriedade; isso faz com que os bloqueios de alternância sejam mais amplamente usados na lógica sequencial.
A história das fechaduras eletrônicas remonta a 1918, quando os físicos britânicos William Eccles e F.W. Jordan inventaram a primeira fechadura eletrônica, chamada circuito de gatilho Eccles-Jordan. Este design não foi usado apenas no computador "Gigante" britânico em 1943, mas também foi amplamente utilizado em várias substituições de computadores depois disso.
De acordo com P. L. Lindley, as fechaduras SR, D, T e JK foram discutidas pela primeira vez em um curso de design de computadores na UCLA em 1954 e posteriormente apareceram em um de seus livros.
Travas transparentes ou assíncronas podem ser construídas em torno de um par de elementos inversores de acoplamento cruzado, que podem ser tubos de vácuo, transistores bipolares ou transistores de efeito de campo. Esses elementos permitem que a trava armazene seu estado atual em resposta a um sinal de controle e altere o estado com base na entrada de dados.
O estado atual do circuito pode ser alterado de acordo com o sinal de controle em um momento específico. Este design permite não apenas memorizar informações, mas também realizar cálculos de acordo com as necessidades.
As travas e travas de alternância podem ser divididas em vários tipos de acordo com suas funções, incluindo travas SR, travas D, travas T e travas JK. Cada tipo de comportamento tem sua própria expressão matemática específica que ajuda a compreender a relação entre sinais de entrada e saídas.
A trava SR é a mais básica e suas duas entradas S e R podem definir ou redefinir o estado interno por meio de diferentes combinações.
Por exemplo, o comportamento básico da trava SR é definir o estado como 1 quando S=1 e R=0, e redefinir o estado para 0 se S=0 e R=1. Este mecanismo básico de armazenamento fornece a base para sistemas digitais complexos.
As travas e travas não são usadas apenas para armazenamento de dados dentro de computadores, mas também desempenham um papel vital em muitas outras tecnologias. Por exemplo, em sistemas de comunicação de dados, os bloqueios de alternância podem ajudar a sincronizar vários sinais de temporização. Além disso, esses componentes também podem ser usados no projeto de contagem de pulsos e máquinas de estado para garantir a precisão e confiabilidade do sistema.
Através do avanço tecnológico contínuo, as travas e travas se tornarão cada vez mais inteligentes e capazes de lidar com tarefas mais complexas.
No entanto, com o rápido avanço da tecnologia, a tecnologia de memória em sistemas eletrônicos digitais enfrentará inevitavelmente novos desafios e oportunidades. Que inovações veremos no futuro para melhorar ainda mais o desempenho e a eficiência destes componentes básicos?