SRラッチを理解する方法

SRラッチの動作に頭を悩ますことはできません。どうやら、Rからの入力ラインとSからの入力ラインを接続し、と結果を取得することになっています。 $Q$ $Q'$

ただし、RとSはどちらも他方の出力からの入力を必要とし、もう一方の出力は他方の出力からの入力を必要とします。鶏肉と卵のどちらが先ですか？

この回路を最初に接続したとき、どのように開始しますか？

SRラッチ

circuits sequential-circuit

— コーディバグスタイン
ソース

あなたはどの本を読んでいますか？モリス・マノの本はこれをよりよく説明しています。ぜひご覧になってみてください。

— 2013年

SRラッチの完全な理解と00、01、10、11のようなさまざまな入力でのSRラッチの動作については、このビデオをご覧ください。www.youtube.com/watch?v=VtVIDgilwlA

（良い）回答も集めた電気工学に関するこの再投稿に注意してください。

— ラファエル

これを視覚化/理解する別の方法は、前の状態が新しい状態に強制されるフィードバックループとしてです。つまり、以前のフィードバック状態が何であっても機能します。これは、回答のようにケースバイケースで処理できます。

— vzn 2014年

フリップフロップは、双安定マルチバイブレータとして実装されています。したがって、許可されないS = 1、R = 1の場合を除き、QとQ 'は互いに逆になることが保証されます。SRフリップフロップの励起テーブルは、信号が入力に適用されたときに何が起こるかを理解するのに役立ちます。

S R  Q(t) Q(t+1)   
----------------
0 x   0     0       
1 0   0     1   
0 1   1     0   
x 0   1     1

出力QとQ 'は状態が急速に変化し、信号がSとRに加えられた後、定常状態で停止します。

Example 1: Q(t) = 0, Q'(t) = 1, S = 0, R = 0. 

State 1: Q(t+1 state 1)  = NOT(R OR Q'(t)) = NOT(0 OR 1) = 0
         Q'(t+1 state 1) = NOT(S OR Q(t)) =  NOT(0 OR 0) = 1

State 2: Q(t+1 state 1)  = NOT(R OR Q'(t+1 state 1)) = NOT(0 OR 1) = 0
         Q'(t+1 state 2) = NOT(S OR Q(t+1 state 1))  =  NOT(0 OR 0) = 1     

Since the outputs did not change, we have reached a steady state; therefore, Q(t+1) = 0, Q'(t+1) = 1.


Example 2: Q(t) = 0, Q'(t) = 1, S = 0, R = 1

State 1: Q(t+1 state 1)  = NOT(R OR Q'(t)) = NOT(1 OR 1) = 0
         Q'(t+1 state 1) = NOT(S OR Q(t))  = NOT(0 OR 0) = 1


State 2: Q(t+1 state 2)  = NOT(R OR Q'(t+1 state 1)) = NOT(1 OR 1) = 0
         Q'(t+1 state 2) = NOT(S OR Q(t+1 state 1))  =  NOT(0 OR 0) = 1     


We have reached a steady state; therefore, Q(t+1) = 0, Q'(t+1) = 1.


Example 3: Q(t) = 0, Q'(t) = 1, S = 1, R = 0

State 1: Q(t+1 state 1)  = NOT(R OR Q'(t)) = NOT(0 OR 1) = 0
         Q'(t+1 state 1) = NOT(S OR Q(t)) =  NOT(1 OR 0) = 0

State 2: Q(t+1 state 2)  = NOT(R OR Q'(t+1 state 1)) = NOT(0 OR 0) = 1
         Q'(t+1 state 2) = NOT(S OR Q(t+1 state 1))  = NOT(1 OR 0) = 0     

State 3: Q(t+1 state 3)  = NOT(R OR Q'(t+1 state 2)) = NOT(0 OR 0) = 1
         Q'(t+1 state 3) = NOT(S OR Q(t+1 state 2))  = NOT(1 OR 1) = 0     

We have reached a steady state; therefore, Q(t+1) = 1, Q'(t+1) = 0.


Example 4: Q(t) = 1, Q'(t) = 0, S = 1, R = 0

State 1: Q(t+1 state 1)  = NOT(R OR Q'(t)) = NOT(0 OR 0) = 1
         Q'(t+1 state 1) = NOT(S OR Q(t)) =  NOT(1 OR 1) = 0

State 2: Q(t+1 state 2)  = NOT(R OR Q'(t+1 state 1)) = NOT(0 OR 0) = 1
         Q'(t+1 state 2) = NOT(S OR Q(t+1 state 1))  = NOT(1 OR 1) = 0     

We have reached a steady state; therefore, Q(t+1) = 1, Q'(t+1) = 0.


Example 5: Q(t) = 1, Q'(t) = 0, S = 0, R = 0

State 1: Q(t+1 state 1)  = NOT(R OR Q'(t)) = NOT(0 OR 0) = 1
         Q'(t+1 state 1) = NOT(S OR Q(t)) =  NOT(0 OR 1) = 0

State 2: Q(t+1 state 2)  = NOT(R OR Q'(t+1 state 1)) = NOT(0 OR 0) = 1
         Q'(t+1 state 2) = NOT(S OR Q(t+1 state 1))  = NOT(0 OR 1) = 0     

We have reached a steady; state therefore, Q(t+1) = 1, Q'(t+1) = 0.



With Q=0, Q'=0, S=0, and R=0, an SR flip-flop will oscillate until one of the inputs is set to 1.

Example 6: Q(t) = 0, Q'(t) = 0, S = 0, R = 0

State 1: Q(t+1 state 1)  = NOT(R OR Q'(t)) = NOT(0 OR 0) = 1
         Q'(t+1 state 1) = NOT(S OR Q(t)) =  NOT(0 OR 0) = 1

State 2: Q(t+1 state 2)  = NOT(R OR Q'(t+1 state 1)) = NOT(0 OR 1) = 0
         Q'(t+1 state 2) = NOT(S OR Q(t+1 state 1))  = NOT(0 OR 1) = 0     

State 3: Q(t+1 state 3)  = NOT(R OR Q'(t+1 state 2)) = NOT(0 OR 0) = 1
         Q'(t+1 state 3) = NOT(S OR Q(t+1 state 2)) =  NOT(0 OR 0) = 1

State 4: Q(t+1 state 4)  = NOT(R OR Q'(t+1 state 3)) = NOT(0 OR 1) = 0
         Q'(t+1 state 4) = NOT(S OR Q(t+1 state 3))  = NOT(0 OR 1) = 0     


As one can see, a steady state is not possible until one of the inputs is set to 1 (which is usually handled by power-on reset circuitry).

— ビット回転子
ソース