آی سی لچ، مدارهای دیجیتالی هستند که یک بیت از اطلاعات را ذخیره می کنند و مقدار آن را تا زمانی که توسط سیگنال های ورودی جدید به روز شوند حفظ می کنند. آنها در سیستم های دیجیتال به عنوان عناصر ذخیره سازی موقت برای ذخیره اطلاعات باینری استفاده می شوند. لچ ها را می توان با استفاده از گیت های منطقی دیجیتال مختلف مانند گیت های AND، OR، NOT، NAND و NOR پیاده سازی کرد. (برای مشاهده انواع LOGIC GATE های موجود در فروشگاه ایران کامپو کلیک کنید.)
لچ ها به طور گسترده در سیستم های دیجیتال برای کاربردهای مختلف از جمله ذخیره سازی داده ها، مدارهای کنترلی و مدارهای فلیپ فلاپ استفاده می شوند. آنها اغلب در ترکیب با سایر مدارهای دیجیتال برای پیاده سازی مدارهای متوالی، مانند ماشین های حالت و عناصر حافظه استفاده می شوند.
انواع آی سی Latches
به طور خلاصه، لچ ها مدارهای دیجیتالی هستند که یک بیت از اطلاعات را ذخیره می کنند و مقدار آن را تا زمانی که توسط سیگنال های ورودی جدید به روز شود حفظ می کنند. دو نوع لچ وجود دارد: لچ S-R (تنظیم مجدد) و لچ D (داده) و به طور گسترده در سیستم های دیجیتال برای کاربردهای مختلف استفاده می شود.
لچ ها عناصر ذخیره سازی اولیه هستند که با سطوح سیگنال (به جای انتقال سیگنال) کار می کنند. لچ های کنترل شده توسط یک انتقال ساعت، فلیپ فلاپ هستند. لچ ها برای طراحی مدار ترتیبی ناهمزمان مفید هستند. چفت ها مدارهای متوالی با دو حالت پایدار هستند. اینها به ولتاژ ورودی اعمال شده حساس هستند و به پالس ساعت بستگی ندارند. به فلیپ فلاپ هایی که از پالس ساعت استفاده نمی کنند لچ گفته می شود. دو نوع آی سی لچ وجود دارد که در ادامه به بررسی آنها می پردازیم:
لچ های S-R (Set-Reset): آی سی لچ S-R ساده ترین شکل لچ ها هستند و با استفاده از دو ورودی S (Set) و R (Reset) تشکیل می شوند. ورودی S خروجی را روی 1 تنظیم می کند، در حالی که ورودی R خروجی را روی 0 تنظیم می کند. هنگامی که S و R هر دو در 1 هستند، گفته می شود که لچ در حالت "undefined" است.
لچ های D (Data): آی سی لچ D به نام لچ های شفاف نیز شناخته می شوند و با استفاده از دو ورودی D (داده) و سیگنال ساعت پیاده سازی می شوند. خروجی لچ تا زمانی که سیگنال ساعت بالا باشد از ورودی ترمینال D پیروی می کند. هنگامی که سیگنال ساعت کم می شود، خروجی چفت ذخیره می شود و تا لبه بالارونده بعدی ساعت نگه داشته می شود.
بررسی مزایای استفاده از آی سی لچ
پیاده سازی آسان: آی سی های لچ مدارهای دیجیتال ساده ای هستند که به راحتی با استفاده از گیت های منطقی دیجیتال پایه قابل پیاده سازی می باشند.
مصرف برق کم: لچ ها در مقایسه با مدارهای متوالی دیگر مانند فلیپ فلاپ، برق کمتری مصرف می کنند.
سرعت بالا: ضامن ها می توانند با سرعت های بالا کار کنند و برای استفاده در سیستم های دیجیتال پرسرعت مناسب می باشند.
کم هزینه: ساخت لچ ها ارزان است و می توان از آنها در سیستم های دیجیتال ارزان قیمت استفاده کرد.
تطبیق پذیری: لچ ها را می توان برای کاربردهای مختلفی مانند ذخیره سازی داده ها، مدارهای کنترلی و مدارهای فلیپ فلاپ استفاده کرد.
تفاوت بین آی سی فلیپ فلاپ و آی سی لچ
فلیپ فلاپ یک مدار حافظه دیجیتال پایه است که یک بیت از اطلاعات را ذخیره می کند. فلیپ فلاپ ها بلوک های اساسی اکثر مدارهای متوالی هستند. همچنین به عنوان یک مولتی ویبراتور Bistable یا یک حافظه باینری یا یک بیتی شناخته می شود. فلیپ فلاپ ها به عنوان عناصر حافظه در مدارهای ترتیبی استفاده می شوند. خروجی در یک مدار متوالی از مدار ترکیبی یا فلیپ فلاپ یا هر دو به دست می آید. وضعیت فلیپ فلاپ در حالت فعال پالسهای ساعت تغییر میکند و زمانی که پالس ساعت فعال نیست، بیتأثیر باقی میماند. به طور خاص، فلیپ فلاپ های کلاک شده به عنوان عناصر حافظه در مدارهای متوالی همزمان و فلیپ فلاپ های بدون کلاک (به عنوان مثال، لچ ها) به عنوان عناصر حافظه در مدارهای ترتیبی ناهمزمان عمل می کنند.
آی سی لچ وسیله ای الکترونیکی است که بر اساس ورودی اعمال شده فورا خروجی خود را تغییر می دهد. برای ذخیره 1 یا 0 در هر زمان مشخص استفاده می شود. شامل دو ورودی به نام های "SET" و "RESET" و دو خروجی است که مکمل یکدیگر هستند.