á 2024/04/27
1,052
SR flip-flop þekkingarleiðbeiningar-Vinnandi meginregla, kostir, gallar, sannleikatafla og munur frá RS flip-flop
Flip-flop er einfaldlega hugtak sem vísar til stafræns rafeindabúnaðar, sem er rafræn hluti sem notaður er til að geyma einn hluti af upplýsingum.
SR flip-flop (Set-Reset Flip-flop) er grunnþáttur stafrænna rafrásar sem notaðir eru til að geyma og vinna með gögn.Það starfar á röð.Hægt er að smíða SR flip-flops með SR klemmum.LATCH er stafræn rafrennsli sem tekur einfalda form geymsluþáttar, sem er fær um að geyma einn hluti af tvöföldum upplýsingum (0 eða 1).Í þessari grein munum við ræða SR flip-flop, þar með talið vinnu meginregluna, sannleikatafla, kosti, galla og mun frá RS flip-flop.
Vörulisti
Hægt er að smíða einfaldasta RS flip-flopið með tveimur 2-inntaki né hliðum, eins og sýnt er á skýringarmyndinni:
Vinsamlegast hafðu í huga að hvernig þættirnir eru tengdir tryggir að þeir séu alltaf í gagnstæðum ríkjum.Ef framleiðsla fyrsta frumefnisins er 1, þá verður framleiðsla annars þáttar 0 og öfugt.
Til að auðvelda skilning eru hér fjórar sviðsmyndir sem geta komið fram með SR flip-flop:
Sviðsmynd 1: S = 0, r = 0
GATE framleiðsla: Bæði Gate1 og Gate2 framleiðsla 0. Viðhald ástands: Þar sem hlið 3 og 4 eru né hlið, með eitt inntak við 0, fer framleiðsla þeirra eftir seinni inntakinu.Þannig heldur Gate3/Q (n+1) fyrra ástand q, og hlið4/q (n+1) 'heldur óhefðbundnu ástandi q'.
Sviðsmynd 2: S = 0, r = 1
GATE framleiðsla: GATE1 framleiðsla 1 (þar sem r er hátt), Gate2 framleiðsla 0. Endurstilla notkun: Fyrir Gate3 er ein inntak mikil (frá Gate1), sem leiðir til framleiðsla 0 með NOR aðgerðinni og endurstillir þannig ríkið.Samt sem áður er eitt inntak í hlið 4 áfram lítið, sem gefur frá sér 1, sem gefur til kynna viðbótarástand.
Sviðsmynd 3: S = 1, r = 0
GATE framleiðsla: GATE1 framleiðsla 0, Gate2 framleiðsla 1 (þar sem S er mikil).Stilltu notkun: Á þessum tíma, Gate3 framleiðsla 1 (hin inntakið frá GATE1 er lítið), stillir flip-flop.Aftur á móti, vegna mikils inntaks frá GATE2, framleiðir Gate4 0, sem staðfestir viðbótarástandið.
Sviðsmynd 4: S = 1, r = 1
GATE framleiðsla: Með báðum aðföngum hátt, bæði Gates framleiðsla 1. Ógilt ástand: Þegar bæði aðföngin eru mikil, ættu hlið 3 og 4 bæði framleiðsla 0, sem leiðir til átaka vegna þess að q (n+1) og q (n+1) 'ættuVertu óhefðbundin framleiðsla, en það er ekki tilfellið, sem leiðir til þess að þetta ástand er ógilt.
S
|
R
|
Q (n+1)
|
Ríki
|
0
|
0
|
Qn
|
Engin breyting
|
0
|
1
|
0
|
Endurstilla
|
1
|
0
|
1
|
Sett
|
1
|
1
|
X
|
Ógnvekjandi
|
Við munum nota þessa sannleikatöflu til að skrifa einkennandi töflu fyrir SR flip-flop.Í sannleikatöflunni er hægt að sjá tvö inntak, S og R, og einn framleiðsla, Q (n+1).Hins vegar, í einkennandi töflunni, sérðu þrjú inntak, s, r og qn, og einn framleiðsla, q (n+1).
Út frá rökfræði skýringarmyndinni er ljóst að Qn og Qn 'eru tvö viðbótarútgang, einnig sem aðföng til hliðar 3 og 4, þannig að við lítum á Qn, núverandi ástand flip-flop, sem inntak, og Q (n+1), næsta ástand, sem framleiðsla.
Eftir að hafa skrifað einkennandi töfluna munum við teikna 3-breytilega K-kort til að öðlast einkennandi jöfnu.
S
|
R
|
Qn
|
Q (n+1)
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
1
|
1
|
0
|
1
|
0
|
0
|
0
|
1
|
1
|
0
|
1
|
0
|
0
|
1
|
1
|
0
|
1
|
1
|
1
|
1
|
0
|
X
|
1
|
1
|
1
|
X
|
Frá K-kortinu færðu tvö pör.Eftir að hafa leyst hvort tveggja fáum við eftirfarandi einkennandi jöfnu:
Q (n + 1) = s + r'qn
Notkun SR flip-flops hefur nokkra kosti.Hér að neðan eru nokkrar þeirra:
- Einfaldleiki: Hönnun SR flip-flops er tiltölulega einföld, sem samanstendur aðeins af nokkrum hliðum.Auðvelt er að samþætta þau í stærri hringrás án þess að flækja heildarhönnunina.
- Hraði: SR flip-flops starfa á miklum hraða.Þeir geta skipt hratt á milli SET og endurstillt ríkja án seinkunar, tryggt að stafræn kerfi geti sinnt verkefnum á skilvirkari hátt og þar með bætt árangur tækni sem treystir á skjótan gagnavinnslu.
- Lítil orkunotkun: SR flip-flops neyta mjög lítinn kraft, sem gerir þá tilvalin til notkunar í rafgeymisbúnaði, svo sem farsíma og flytjanlegum tölvutækjum, en þýðir einnig lægri rekstrarkostnað hvað varðar orkunotkun.
- Bistable aðgerð: SR flip-flops getur endalaust viðhaldið ástandi (stillt eða endurstillt) þar til inntaksmerki biður um breytingu og getu til að viðhalda stöðugu ástandi án stöðugs inntaks gerir SR flip-flops gagnlegar fyrir ýmis forrit.
Þrátt fyrir nokkra kosti hafa SR flip-flops einnig nokkrar takmarkanir.Hér að neðan eru nokkrar þeirra:
- Keppnisskilyrði: SR flip-flops eru næmir fyrir kynþáttum þar sem framleiðsla ástand getur breyst ófyrirsjáanlegt vegna breytinga á tímasetningu inntaksmerkja, sem hugsanlega leiðir til villna eða óvæntra niðurstaðna.
- Ógilt ástand: Innbyggð takmörkun á SR flip-flops er hegðun þeirra þegar bæði settin (s) og endurstilla (r) eru virk samtímis.Í þessu tilfelli fer flip-flopið inn í ógilt ástand, sem oft leiðir til þess að bæði framleiðsla er mikil eða lág, sem brýtur í bága við grunnrekstrarreglu bistable tæki.Þetta ógæfa ástand getur truflað eðlilega virkni stafrænna hringrásar, sem leiðir til ófyrirsjáanlegrar kerfishegðunar og hugsanlegs gagnataps.
- Takmörkuð sveigjanleiki: SR flip-flops getur verið erfitt að kvarða í flóknari stafrænu kerfi eftir því sem flækjustig kerfisins eykst, líkurnar á því að kynna villur vegna grundvallar eðli SR flip-flops einnig.
- Stjórnkerfi: Í samanburðarkerfi geta SR flip-flops náð sléttum umbreytingum milli merkja og þar með lágmarkað slysaáhættu og bætt umferðarflæði.Algengt er að nota í umferðarljósastjórnunarkerfi, þar sem SR flip-flops hjálpa til við að stjórna röð umferðarljósanna, tryggja merki breytingu á nákvæman og skipulegan hátt og þar með á öruggan og skilvirkan hátt stjórna umferðarflæði.
- Minni geymsla: SR flip-flops eru einnig grundvallaratriði í minnisgeymslutækjum eins og skrám.Þau eru notuð til að geyma gögn tímabundið í tölvutækjum, allt frá örgjörvum til stafrænna merkjavinnsluaðila, sem gerir kleift að fá skjótan aðgang og meðferð gagna við vinnsluverkefni.
- Stafrænar teljarar: SR flip-flops eru notaðir í stafrænum teljara til að telja aðgerðir, sem gerir kleift að auka eða minnka út frá inntaksmerkjum.
- Samstilling gagna: SR flip-flops eru mikilvæg fyrir samstillingu gagnamerkja milli tveggja stafrænna hringrásar, sem tryggir að þeir starfa samtímis innan sömu klukkuhringrásar, sem er mjög gagnlegt til að viðhalda áreiðanleika samskiptaneta.
- Sveiflur: Þegar þeir eru sameinaðir öðrum íhlutum geta SR flip-flops myndað einfaldar sveiflur sem framleiða reglubundin merki.Þetta er sérstaklega gagnlegt í forritum eins og klukkurásum og hljóðmerki rafala þar sem þörf er á stöðugri og stöðugri merkjamyndun.
Lögun
|
SR flip-flop
|
RS flip-flop
|
S = 0 , r = 0
|
Q ástand (engin breyting) viðhaldið.
|
Q ástand (engin breyting) viðhaldið.
|
S = 0 , r = 1
|
Endurstilla (q = 0)
|
Endurstilla (q = 0)
|
S = 1 , r = 0
|
Setja (q = 1)
|
Setja (q = 1)
|
S = 1 , r = 1
|
Stillt (ráðandi) (q = 1)
|
Endurstilla (ráðandi) (q = 0)
|
Kostir:
|
Þegar S og R eru báðir 1, setur aðgerðin
hefur forgang.
|
Þegar S og R eru bæði 1, endurstillingaraðgerðin
hefur forgang.
|
Deila: