2021-10-09 学习笔记 什么是SR锁存器?(举例)
什么是SR锁存器?
先说结论,典型的用或非门构成的SR锁存器可如下图(b)所示:
图片来自《数字电子技术基础 阎石 第6版 208页》
众所周知,或非门是当任一输入端输入高电平,则输出端即为低电平的逻辑门电路,只有当输入全为低时,输出才为高。那么在上图(a)中,假设v11输入1,v12为0时,G1的输出vO1即为0,而G2的输出vO2为1。
有意思的地方来了,在这个情况下,令v12一直为0,因为vO2为1,无论v11怎样变化,vO1也一直为0不会变,相应的,vO2也一直为1不会变,这就达成了“锁存”的目的。
将上图(a)中的下半部分扭转一下,就变成图(b)了。将其中一个输入命名为R(Reset 复位),则另一个命名为S(Set 置位)。R侧对应的输出为Q,S侧为Q’,至于输出为什么是Q和Q’,哪位大佬知道的话评论区给大家科普下。
那么在上图(b)中,如果R和S都为0,那么Q和Q’ 任意一个为1,则另一个即为0。所以在此情况下是无法确认Q和Q’的状态的。如果R为1,S为0,则Q就被R给“Reset”为0了,相应的Q‘就为1了。无独有偶,当R为0,S为1时,进行一个简单的分析就可得知,Q被S给“Set”为1了
- 做一个比喻,SR锁存器就如同跷跷板一样,跷跷板左侧的状态为Q的话,右侧即为Q’,翘起代表1,压下左侧即为R置1,压下右侧为S置1,那么也能得出上述的分析结论,压下左侧,R置1,那么Q即为0。但是这样分析会出现一个悖论:如果同时压下左侧与右侧呢?如果是跷跷板的话,就看谁的力气大谁就能压下去,但是SR锁存器是个愣子,不会比较力气大小,所以只能赋予跷跷板以弹性,相当于跷跷板两端都被按下去了,Q和Q’都是0。事情到这一步还在意料之中,但是当跷跷板两端同时松开时,就会出现模棱两可的情况,跷跷板总要蹦跶一会儿才能停下来,那么对于愣子SR锁存器来说,就要看到底是谁先松开的了,因为在真实世界中并没有绝对的“同时”,总要有时间差的,那么先松开的那一端,就会变成1。但是因为这个事情是不可控的,所以我们尽量避免出现同时松开的情况出现。
- 说了这么多,其实是针对或非门SR锁存器而言的,还有一种与非门构成的锁存器,其分析过程类似,就不再赘述。
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