logic - SR 人字拖（未锁定）

Question

SR 锁存器的操作让我感到困惑。据我所知，输出 Q 和 Q' 由以下因素决定：

Q = R 或 Q'

Q' = S 或 Q

其中 S 和 R 是两个输入位：设置和复位。

我不太明白两个输出是如何根据另一个来定义的。如果每个输出都需要确定另一个输出的值，这将如何执行？

Answer 1

这正是触发器的要点：它的输出取决于触发器本身的状态。而且由于所有逻辑值都必须来自某个门，因此这种状态只能通过一个反馈循环来产生，一个最终消耗自己输入的门。

可以存储状态的最简单的逻辑门组合是：

Q = NOT Q'
Q' = NOT Q

如果你像这样连接两个非门并将它们通电，Q 将上升到 1 或下降到 0。假设什么状态取决于预先存在的电荷和机会。这个触发器的唯一问题是你不能从外部影响它的状态。

这就是为什么 SR 锁存器添加两个输入 R 和 S 以强制为 0Q或强制Q'为 0。最好用一个将其状态从 更改为 的锁存操作示例来说明这Q = 0一点Q = 1：

• 从电线开始

  R = 0, S = 0, Q = 0, Q' = 1
  

  这是一个稳定的状态，你可以很容易地验证Q = 0 NOR 1和Q' = 0 NOR 0。

• 现在，外部输入S由其他电路提高。

  R = 0, S = 1, Q = 0, Q' = 1
  

• 这是一个不稳定的状态，方程Q' = 1 NOR 0不满足，所以门会立即将信号降低Q'到 0：

  R = 0, S = 1, Q = 0, Q' = 0
  

• 这仍然是一个不稳定的状态，方程Q = 0 NOR 0不满足，所以门会立即将信号提升Q到 1：

  R = 0, S = 1, Q = 1, Q' = 0
  

  现在，两个方程Q = 0 NOR 0和Q' = 1 NOR 1再次满足，并且锁存器的状态是稳定的。

• 最后，S可以再次降低外部源：

  R = 0, S = 0, Q = 1, Q' = 0
  

  仍然满足两个方程Q = 0 NOR 0和Q' = 0 NOR 1，状态保持稳定，并且锁存器已存储新值Q = 1。

这一切都发生在几分之一纳秒内（嗯，精确的速度取决于所使用的芯片技术），但无论组件的速度有多快或多慢，它都会以这个顺序精确地发生。唯一的要求是，R/S 信号保持足够长的时间以使过程完成。如果是这种情况，则在每个状态中都明确确定了下一个状态。