Klopný obvod D

V číslicové technice se používá několik typů klopných obvodů. Klopný obvod patří mezi tzv. sekvenční logické obvody. Jejich výstupní stav nezáleží pouze na aktuálním stavu vstupních signálů, ale také na tom, co se dělo "v již uplynulé době".

Mezi jednoduché klopné obvody patří obvod typu D. Jedná se vlastně o jednoduchou paměťovou buňku, která dokáže uchovávat 1 bit informace. Vstupní signál (data) jsou do obvodu zapsána často vzestupnou hranou hodinového signálu. Změna hodinového signálu CLK z "0" na "1" způsobí zapsání vstupního hodnoty vstupního datového signálu D na výstup Q. Jiné obvody mohou reagovat na sestupnou hranu. Jednoduché obvody mají obvykle vyvedený i negovaný výstupní signál Q (označeno čárkou nad písmenem a kroužkem u výstupu na schématické značce).

Pro asynchronní nastavení jsou k dispozici pomocné vstupy pro nastavení výstupu do stavu "0" nebo "1" bez ohledu na předcházející stav obvodu. Vstupy R a S slouží pro RESET (nulování) nebo SET (nastavení) výstupu.

Na následujícím obrázku je v částech A) a B) ukázáno, jak se data na vstupu D přepíší po změně hodinového signálu CLK na výstup Q.

Dělič dvěma

Jednoduchým zapojením negovaného výstupu do datového vstupu je možné z klopného obvodu vytvořit děličku dvěma. Každá vzestupná hrana hodinového signálu způsobí překlopení obvodu do opačného stavu.

Na obrázcích C) a D) je znázorněna funkce tohoto zapojení. Na vstupu D obvodu je připravena opačná úroveň než je na výstupu Q. Vzestupná hrana hodin způsobí přepsání (obrácení) výstupů a na vstupu bude opět připravená opačná úroveň do doby, než přijde další vzestupná hrana hodinového signálu.

Asynchronní vstupy se zde nevyužívají. Je možné je použít např. pokud požadujeme, aby obvod startoval s požadovanou výstupní hodnotou po zapnutí napájení.

Výše popsaný dělič dvěma se často používá při "ovládání zařízení jedním tlačítkem". Každá změna na vstupu děliče (zmáčknutí tlačítka) způsobí překlopení obvodu do opačného stavu. Jedním tlačítkem se tak přepínají oba stavy - ZAPNUTO i VYPNUTO.