Ασύγχρονα ακολουθιακά κυκλώματα

Ο μανταλωτής (latch) έχει δύο εισόδους: S (Set - θέση), R (Reset - επαναφορά) και δύο εξόδους: Q έξοδος, Q- συμπλήρωμα της εξόδου. Το βασικό κύκλωμα ενός μανταλωτή μπορεί να υλοποιηθεί με δύο πύλες NAND
ή με δύο πύλες NOR. Η έξοδος κάθε πύλης συνδέεται χιαστί με την είσοδο της άλλης πύλης δημιουργώντας ένα βρόγχο ανάδρασης (feedback), με αποτέλεσμα ο μανταλωτής να κατατάσσεται στα ασύγχρονα ακολουθιακά κυκλώματα. Αυτός ο τύπος μανταλωτή ονομάζεται μανταλωτής SR (SR latch).

Η λειτουργία του μανταλωτή με πύλες NAND περιγράφεται παρακάτω:
1. S=1 και R=1
Κατάσταση ηρεμίας του μανταλωτή. Αυτή είναι η σταθερή κατάσταση του
μανταλωτή γιατί η έξοδος παραμένει αμετάβλητη (οι έξοδοι διατηρούν τις τιμές
που είχαν πριν τεθεί στις εισόδους S = 1 και R = 1).

2. S=0 και R=1
Ενεργοποίηση του μανταλωτή. Η έξοδος είναι Q = 1 (θέση) και παραμένει Q=1.

3. S = 1 και R = 0
Μηδενισμός του μανταλωτή. Η έξοδος είναι Q = 0 (μηδενισμός) και παραμένει Q=0.

4. S = 0 και R = 0
Μη χρησιμοποιούμενη κατάσταση του μανταλωτή. Οι έξοδοι είναι Q=1 και Q=1. Δεν πρέπει να χρησιμοποιείται η κατάσταση αυτή.

Αν ο μανταλωτής είναι σε κατάσταση θέσης (S=0 και R=1 με Q=1) και εφαρμοστεί S=1, τότε ο μανταλωτής παραμένει σε κατάσταση θέσης (Q=1). Αν ο μανταλωτής είναι σε κατάσταση μηδενισμού (S=1 και R=0 με Q=0) και εφαρμοστεί R=1, τότε ο μανταλωτής παραμένει σε κατάσταση μηδενισμού (Q=0). Στις δύο παραπάνω περιπτώσεις οι έξοδοι παραμένουν αμετάβλητες (ο μανταλωτής έχει μνήμη).

Η λειτουργία του μανταλωτή με πύλες NOR περιγράφεται παρακάτω:
1. S=0 και R=0
Κατάσταση ηρεμίας του μανταλωτή. Αυτή είναι η σταθερή κατάσταση του μανταλωτή γιατί η έξοδος παραμένει αμετάβλητη (οι έξοδοι διατηρούν τις τιμές που είχαν πριν τεθεί στις εισόδους S=0 και R=0).
2. S=0 και R=1
Μηδενισμός του μανταλωτή. Η έξοδος είναι Q=0 (μηδενισμός) και παραμένει Q=0.
3. S=1 και R=0
Ενεργοποίηση του μανταλωτή. Η έξοδος είναι Q=1 (θέση) και παραμένει Q=1.
4. S=1 και R=1
Μη χρησιμοποιούμενη κατάσταση του μανταλωτή. Οι έξοδοι είναι Q=0 και Q=0). Δεν πρέπει να χρησιμοποιείται η κατάσταση αυτή.

Αν ο μανταλωτής είναι σε κατάσταση θέσης (S=1 και R=0 με Q=1) και εφαρμοστεί S=0, τότε ο μανταλωτής παραμένει σε κατάσταση θέσης (Q=1). Αν ο μανταλωτής είναι σε κατάσταση μηδενισμού (S=0 και R=1 με Q=0) και εφαρμοστεί R=0, τότε ο μανταλωτής παραμένει σε κατάσταση μηδενισμού (Q=0). Στις δύο παραπάνω περιπτώσεις οι έξοδοι παραμένουν αμετάβλητες (ο μανταλωτής έχει μνήμη).