En los sistemas digitales a veces se hace necesario tener memorizado o detenido un dato por algún tiempo que sea necesario. Analicemos la figura a continuación.
Figura 6: Circuito sin cerrojos
En este ejemplo si se deja de presionar el dígito este se borra del visualizador, este problema que se presenta en este sistema digital se puede solucionar anexando un cerrojo o también llamado memoria antes del decodificador.
Figura 7: Circuito con cerrojos
En la figura 8 se detalla un sencillo cerrojo fabricado en forma de CI cerrojo transparente de cuatro bits TTL 7475 este diagrama lógico nos muestra que CI 7475 tienen cuatro entradas que aceptan datos en paralelo, los datos Do a D3 pasan a través del 7475 a sus salidas normal y complementaria, cuando las entradas de habilitación de datos están en alto y se dice que el cerrojo es transparente, ya que cualquier cambio en los datos de entrada se transmite de inmediato a la salidas.
Figura 8: Cerrojo 7475
Cuando las entradas de habilitación están en bajo el dato esta encerrado o mantenido en las salidas por lo que las variaciones en las entradas no afectan las salidas. Este cerrojo se considera un registro de entrada paralela/salida paralela.
| Modo de operación | Entradas E D |
Salidas Q 1 | ||||
| Datos habilitados | 1 0 |
0 1 |
0 1 |
1 0 |
||
| Datos encerrados | 0 | X | No cambia | |||
Tabla 3: Tabla de verdad del cerrojo 7475
Para los sistemas basados en microprocesador (Microcomputadoras) se utiliza un bus de datos bidireccional para transferir los datos entre los dispositivos.
Figura 9:Buffers utilizados para aislar dispositivos de un bus de datos
Para que el bus de datos pueda funcionar correctamente cada dispositivo debe estar aislado del bus, utilizando un buffer de tres estados, se ilustra un teclado de entrada familiar con un buffer de tres estados para desconectar del bus de datos el dato encerrado, exceptuando el corto intervalo de tiempo durante el cual el microprocesador envía una señal de nivel de bajo de lectura.
Cuando se activa la entrada de control del buffer c, el dato encerrado activa las líneas del bus de datos del nivel alto al nivel bajo dependiendo el dato presente. Después el microprocesador retira ese dato del bus de datos y desactiva el buffer (el control vuelve al nivel alto).
El buffer de tres estados mostrado en forma de bloques en la figura anterior puede implementarse utilizando el CI TTL 74125, cuádruple buffer de tres estados.
Figura 10: Símbolo de un buffer de tres estados
En la electrónica digital existen dos valores 0 y 1 el buffer de tres estados logra la creación de un nuevo estado, es el estado de alta impedancia donde la salida no va tener tensiones altas ni bajas, sino un aislamiento de protección para los elementos de un circuito, que normalmente se utiliza para realizar interconexiones con los buses en las microcomputadoras como parte de microprocesador y de RAM.
Actualmente están disponibles muchos dispositivos denominados adaptadores de interfaces de periféricos (PIA) que contienen cerrojos, buffers, registros y líneas de control, están disponibles para cada microprocesador y cuidan las necesidades de entrada y salida del sistema.
Los cerrojos se encuentran en las familias TTL y CMOS, vienen normalmente en versiones de flip-flops D de 4 u 8 bits, algunos tienen salidas de tres estados. Los cerrojos que hemos estudiado sólo permiten que los datos fluyan de la entrada a la salida pero el transceptor de bus es la diferencia, ya que este dispositivo permite que los datos fluyan en ambas direcciones, así como los que se presentan en la figura.