Przerzutniki to najprostsze układy z pamięcią i mogą być traktowane jako podstawowe elementy, z których są zbudowane bardziej złożone układy pamięci. Przedstawione poniżej przerzutniki typu RS oraz D to podstawowe układy funkcjonalne. Zatem przerzutnikiem nazywamy układ cyfrowy umożliwiający przechowanie najmniejszej porcji informacji, czyli jednego bitu.

Istnieje kilka rodzajów przerzutników, które odróżnia sposób wprowadzania i zapamiętania informacji. Oznacza się je: RS, JK, D, T. Poniżej opisane są przerzutniki:

  • asynchroniczny typu RS
  • synchroniczny typu D,

Asynchroniczny przerzutnik typu RS

Nazwa przerzutnika pochodzi od oznaczenia wejść ustawiających jego stan wyjściowy. Wejście R oznaczające Reset, czyli ustawienie stanu niskiego 0 (zero), oraz S oznaczające Set, czyli ustawienie stanu wysokiego 1 (jeden). Przerzutnik ów posiada dwa wyjścia sygnału: proste oraz zanegowane, które zawsze posiadają odmienny do siebie stan. Symbol graficzny przerzutnika wygląda następująco:

Przerzutnik typu RSTablica stanów dla przerzutnika RS wygląda następująco:

R S Qn+1
0 0 Qn
0 1 1
1 0 0
1 1

W powyższej tabeli Qn oznacza stan przed zmianą sygnałów sterujących, natomiast Qn+1 oznacza stan po zmianie stanu wejściowego. Jak wynika z tabeli przerzutnik reaguje tylko na stan wysoki, czyli po podaniu stanu wysokiego na wejście S, jego stan wyjściowy zostanie ustawiony na stan wysoki 1. Kiedy na wejście R podamy stan wysoki jego wyjście zostanie zresetowane i ostawione na stan niski 0. Sytuacja gdy na oba wejścia R oraz S w tym samym czasie zostanie podany stan wysoki jest nie dozwolona, to tak zwany stan logiczny zabroniony. Warto zauważyć, że przerzutnik ten zmienia stan i zapamiętuje go w dowolnym czasie po podaniu sygnału sterującego na jedno z wejść R lub S. Stan ten jest zapamiętany do czasu podania kolejnego sygnału sterującego. Zachowanie przerzutnika na przestrzeni czasu i zmieniających się stanów wejściowych można zobrazować wykresem.

Synchroniczny przerzutnik typu D

Przerzutnik typu D w odróżnieniu od poprzedniego typu RS reaguje na oba stany logiczne niski 0 (zero) oraz wysoki 1 (jeden). Jest tak dlatego, iż posiada on tylko jedno wejście ustawiające D, które decyduje, jaki stan wejściowy zostanie zapamiętany. Aby jednak stan został przepisany na wyjście Q musi zostać spełniona zależność od stanu sygnału zegarowego CK, który musi posiadać stan wysoki 1 (jeden), w przeciwny razie zmieniający się stan na wejściu D nie będzie brany pod uwagę. Symbol przerzutnika typu D wygląda następująco:

W sytuacji, gdy przerzutnik reaguje tylko w uzależnieniu od sygnału zegarowego CK mówimy, że jest on przerzutnikiem synchronicznym. Oznacza to, że zmiany będą zachodziły tylko w jego czasie czynnym, w czasie martwym stan wyjścia Q przerzutnika nie będzie ulegał zmianie, czyli będzie w stanie pamiętania. Tabela zmian wygląda następująco:

D CK Qn+1
0 0 Qn
1 0 Qn
1 1 1
0 1 0

Zachowanie przerzutnika na przestrzeni czasu i zmieniających się stanów wejściowych można zobrazować wykresem.