NamaiDienoraštisSR „Flip-Flop“ žinių vadovas-darbo principas, pranašumai, trūkumai, tiesos lentelė ir skirtumai nuo Rs Flip-Flop
SR „Flip-Flop“ žinių vadovas-darbo principas, pranašumai, trūkumai, tiesos lentelė ir skirtumai nuo Rs Flip-Flop
„Flip-Flop“ yra tiesiog terminas, nurodantis skaitmeninį elektroninį įrenginį, kuris yra elektroninis komponentas, naudojamas saugoti vieną informaciją.
„SR Flip-Flop“ („Set-Reset Flip-Flop“) yra pagrindinis skaitmeninių elektroninių grandinių, naudojamų duomenų saugojimui ir manipuliavimui, komponentas.Jis veikia nuosekliai.SR Flip-Flops gali būti sukonstruoti naudojant SR skląsčius.Užraktas yra skaitmeninė elektroninė grandinė, kuri yra paprasta saugojimo elemento forma, galinti saugoti vieną dvejetainę informaciją (0 arba 1).Šiame straipsnyje aptarsime SR FLIP-FLOP, įskaitant jo darbo principą, tiesos lentelę, pranašumus, trūkumus ir skirtumus nuo RS Flip-Flop.
Katalogas
1. SR „Flip-Flop“ darbo principas
Paprasčiausias RS flip-flop gali būti pastatytas naudojant du 2 įvesties ir vartus, kaip parodyta diagramoje:
Atkreipkite dėmesį, kad elementų prijungimo būdas užtikrina, kad jie visada yra priešingose būsenose.Jei pirmojo elemento išvestis yra 1, tada antrojo elemento išvestis bus 0, ir atvirkščiai.
Kad būtų lengviau suprasti, čia yra keturi scenarijai, kurie gali atsirasti naudojant SR flip-flop:
1 scenarijus: S = 0, r = 0
Vartų išvestis: Tiek „Gate1“, tiek „Gate2“ išvestis 0. Būsenos priežiūra: Kadangi 3 ir 4 vartai yra nei vartai, kurių įvestis yra 0, jų išėjimai priklauso nuo antrojo įvesties.Taigi, vartai3/q (n+1) išlaiko ankstesnę būseną q, o vartai4/q (n+1) 'išlaiko papildomą būseną Q'.
2 scenarijus: S = 0, r = 1
Vartų išvestis: „Gate1“ išvestys 1 (kadangi r yra aukštas), vartai2 išvestys 0. Atstatymo operacija: GATE3, vienas įvestis yra aukštas (iš GAT1), todėl per operaciją NOR operacija yra 0, taigi iš naujo nustato būseną.Tačiau vienas įvestis į „Gate4“ išlieka žemas, išvestis 1, tai rodo papildomą būseną.
3 scenarijus: S = 1, r = 0
Vartų išvestis: „Gate1“ išvestys 0, „Gate2“ išvestys 1 (nes S yra aukštas).Nustatykite operaciją: Šiuo metu „Gate3“ išvestys 1 (kitas įvestis iš „Gate1“ yra žemas), nustatant „Flip-Flop“.Ir atvirkščiai, dėl didelio įvesties iš „Gate2“, „Gate4“ išvestys 0, patvirtinantys papildomą būseną.
4 scenarijus: S = 1, r = 1
Vartų išvestis: Abi įvesties aukštai, abu vartai išėjimas 1. Neteisinga būsena: Kai abu įėjimai yra dideli, 3 ir 4 vartai abu išėjimas 0Būkite papildomi rezultatai, tačiau taip nėra, todėl ši būsena gali būti negaliojanti.
2. SR „Flip-Flop“ tiesos lentelė
|
S |
R |
Q (n+1) |
Būsena |
|
0 |
0 |
Qn |
Jokių pakeitimų |
|
0 |
1 |
0 |
Atstatyti |
|
1 |
0 |
1 |
Nustatytas |
|
1 |
1 |
X |
Negaliojantis |
Mes naudosime šią tiesos lentelę, kad parašytume charakteristikų lentelę „SR Flip-Flop“.Tiesos lentelėje galite pamatyti du įvestis: s ir r, o vieną išvestį q (n+1).Tačiau charakteristikų lentelėje pamatysite tris įvestis: s, r ir qn ir vieną išvestį, Q (n+1).
Iš loginės diagramos akivaizdu, kad qn ir qn 'yra du papildomi išėjimai, taip pat veikdami kaip įvestis į 3 ir 4 vartus, todėl mes laikome qn, dabartinę „Flip-Flop“ būseną, ir q (n+1), kita būsena, kaip išvestis.
Parašę charakteristikų lentelę, nubrėžsime 3 kintamųjų k-MAP, kad gautume charakteristiką.
3. Būdinga lentelė
|
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 |
Iš „K-Map“ jūs gaunate dvi poras.Išsprendę abu, gauname šią būdingą lygtį:
Q (n + 1) = s + r'qn
4. SR „Flip-Flop“ pranašumai
„SR Flip-Flops“ naudojimas turi keletą pranašumų.Žemiau yra keletas iš jų:
- Paprastumas: „SR Flip-Flops“ dizainas yra gana paprastas, susidedantis tik iš kelių vartų.Juos galima lengvai integruoti į didesnes grandines, nesuderinant bendrojo dizaino.
- Greitis: „SR Flip-Flops“ veikia dideliu greičiu.Jie gali greitai perjungti iš nustatytų ir iš naujo nustatytų būsenų, nevilties, užtikrindami, kad skaitmeninės sistemos galėtų efektyviau atlikti užduotis, taip pagerindamos technologijų, kurios remiasi greitu duomenų apdorojimu, našumą.
- Mažos energijos suvartojimas: SR flip-flops sunaudoja labai mažai energijos, todėl jie yra idealūs naudoti akumuliatorių varomuose įrenginiuose, tokiuose kaip mobilieji telefonai ir nešiojamieji skaičiavimo įrenginiai, kartu reiškia mažesnes eksploatavimo išlaidas energijos suvartojimo atžvilgiu.
- Bistable Operation: SR Flip-Flops gali neribotam laikui išlaikyti būseną (nustatykite arba iš naujo), kol įvesties signalas paskatins pakeisti, o galimybė išlaikyti stabilią būseną be nuolatinio įvesties daro SR flip-Flops naudingą įvairioms programoms.
5. SR Flip-Flops apribojimai
Nepaisant kelių pranašumų, „SR Flip-Flops“ taip pat turi tam tikrų apribojimų.Žemiau yra keletas iš jų:
- Rasės sąlygos: SR flip-flops yra linkusios į rasės sąlygas, kai išvesties būsena gali keistis nenuspėjamai dėl įvesties signalų laiko pokyčių, dėl kurių gali atsirasti klaidų ar netikėtų rezultatų.
- Neteisinga būsena: būdingas SR Flip-Flops apribojimas yra jų elgesys, kai tiek rinkinys (-ai), tiek iš naujo (R) įėjimai yra aktyvūs vienu metu.Tokiu atveju „Flip-Flop“ patenka į netinkamą būseną, todėl abu išėjimai yra dideli, arba žemi, o tai pažeidžia pagrindinį bistabiliojo prietaiso veikimo principą.Ši negaliojanti būsena gali sutrikdyti įprastą skaitmeninių grandinių funkciją, dėl kurios gali būti nenuspėjamas sistemos elgesys ir galimus duomenų praradimą.
- Ribotas mastelio keitimas: SR Flip-Flops gali būti sunku suskaičiuoti į sudėtingesnes skaitmenines sistemas, nes padidėja sistemos sudėtingumas, taip pat didėja tikimybė įvesti klaidas dėl pagrindinio SR flip-flops pobūdžio.
6. Taikymo sritys
- Kontrolės sistemos: Valdymo sistemose SR Flip-Flops gali pasiekti sklandų perėjimą tarp signalų, taip sumažinti riziką avarijoms ir pagerinti transporto srautus.Bendras pritaikymas yra šviesoforo valdymo sistemose, kur „SR Flip-Flops“ padeda valdyti šviesoforų seką, užtikrinant, kad signalai tiksliai ir tvarkingai pasikeis, taip saugiai ir efektyviai kontroliuojant eismo srautą.
- Atminties saugojimas: SR Flip-Flops taip pat yra pagrindiniai atminties saugojimo įrenginių, tokių kaip registrai, komponentai.Jie naudojami laikinai saugoti duomenis skaičiavimo įrenginiuose, pradedant mikroprocesoriais ir baigiant skaitmeniniais signalo procesoriais, leidžiant greitai pasiekti ir manipuliuoti duomenimis apdorojimo užduočių metu.
- Skaitmeniniai skaitikliai: SR Flip-Flops naudojami skaitmeniniams skaitikliams skaičiuoti operacijas, leidžiančias padidinti ar sumažinti pagal įvesties signalus.
- Duomenų sinchronizavimas: SR Flip-Flops yra labai svarbūs norint sinchronizuoti duomenų signalus tarp dviejų skaitmeninių grandinių, užtikrinant, kad jie veikia vienu metu tuo pačiu laikrodžio ciklu, o tai labai naudinga palaikant ryšių tinklų patikimumą.
- Osciliatoriai: Derinant su kitais komponentais, SR Flip-Flops gali sudaryti paprastus osciliatorius, kurie sukuria periodinius signalus.Tai ypač naudinga tokiose programose kaip laikrodžio grandinės ir garso signalų generatoriai, kuriuose reikalingas nuoseklus ir stabilus signalo generavimas.
7. SR ir RS FLIP-FLOPS skirtumai
|
Savybė |
SR Flip-Flop |
RS Flip-Flop |
|
S = 0 ， r = 0 |
Q būsena (be pakeitimų) išlaikyta. |
Q būsena (be pakeitimų) išlaikyta. |
|
S = 0 ， r = 1 |
Atstatyti (q = 0) |
Atstatyti (q = 0) |
|
S = 1 ， r = 0 |
Nustatykite (q = 1) |
Nustatykite (q = 1) |
|
S = 1 ， r = 1 |
Rinkinys (dominuojantis) (q = 1) |
Atstatyti (dominuojanti) (q = 0) |
|
Privalumai: |
Kai S ir R yra 1, nustatyta operacija
užima pirmenybę. |
Kai S ir R yra 1, iš naujo nustatymo operacija
užima pirmenybę. |