Verrou D
Le verrou D est un élément de mémoire sensible au niveau, le cousin transparent de la bascule D. Tant que l'entrée Enable est haute, le verrou est « transparent » et Q suit simplement D ; lorsque Enable passe au niveau bas, le verrou se « ferme » et conserve la dernière valeur de D. Les entrées asynchrones PRE et CLR forcent Q immédiatement (CLR l'emporte). Comme il réagit à tout le niveau haut d'Enable et non à un seul front, un verrou est plus rapide et plus petit qu'une bascule sur front, mais bien plus sensible aux parasites d'entrée ; il s'emploie donc à dessein, par exemple dans les horloges biphasées et les bancs de registres.
Transparent ou opaque
Reliez D à un interrupteur, Enable à un autre et Q à une LED. Avec Enable haut, actionner l'interrupteur change Q instantanément : le verrou est transparent. Mettez Enable bas et la LED se fige à la valeur de D, ignorant les changements suivants. La table caractéristique ci-dessous résume les deux phases.
| EN | D | Q |
|---|---|---|
| 0 | X | Q (hold) |
| 1 | 0 | 0 |
| 1 | 1 | 1 |
Chronologie : verrou contre bascule
Observez la forme d'onde : tant qu'Enable est haut, Q suit chaque variation de D, si bien qu'un parasite sur D pendant cette fenêtre passe directement. Une bascule sur front, en revanche, n'échantillonnerait D qu'à un instant et rejetterait le parasite. C'est la raison principale pour laquelle les conceptions synchrones préfèrent les bascules et n'utilisent les verrous que là où la transparence est voulue.
Un registre à verrous d'un mot
Placez plusieurs verrous D côte à côte et reliez leurs entrées Enable. Une seule impulsion sur l'Enable partagé capture un mot entier de plusieurs bits d'un coup, exactement comme un bus d'adresses ou de données est maintenu stable pendant que le reste du système le lit. Les registres à verrous de ce type coûtent moins de surface que les registres à bascules, d'où leur présence dans des structures denses comme les bancs de registres et les caches.
Citations
- Wakerly, J. F. (2018). Digital design: Principles and practices (5th ed.). Pearson.. Référence 1
- Shannon, C. E. (1938). A symbolic analysis of relay and switching circuits. Transactions of the American Institute of Electrical Engineers, 57(12), 713-723.. Référence 2
- Mano, M. M., & Ciletti, M. D. (2018). Digital design: With an introduction to the Verilog HDL, VHDL, and SystemVerilog (6th ed.). Pearson.. Référence 3