Comment fonctionne ce verrou SR?

Réinitialiser la broche en haut fait que la sortie passe à zéro.

Mettre la broche à un niveau haut fait passer la sortie à un.

Cest la fonction dun SR (Set-Reset) -Flip Flop, qui agit comme une mémoire sur un seul bit. « . Ils verrouillent leurs sorties en raison des portes interconnectées, comme vous le voyez dans le premier diagramme.

Rien narrive à la sortie lorsque les entrées ne sont pas modifiées. Des choses mauvaises / étranges se produisent lorsque les deux entrées sont changées en même temps à un état BAS. Les circuits conçus avec ceux-ci peuvent avoir des effets étranges si des mesures prudentes ne sont pas prises pour éviter les conditions de course ou dhorloge (si les bascules SR cadencées) / les retards de porte provoquant les entrées simultanées de 0 dans S et R.

La vérité Le tableau de la porte NOR est important car il montre comment les deux parties de la Flip Flop SR interagissent – les sorties de la porte NOR sont introduites dans les entrées de lautre, ce qui vous donne leffet de verrouillage de la sortie.

Vous pouvez mettre les deux entrées S et R sur HIGH en même temps si vous le souhaitez, mais cela ne correspond pas à la théorie numérique des sorties « Q et NOT Q », donc ce nest normalement pas acceptable et est appelé « illégal » dans les tables de vérité.

De mauvaises choses se produisent lorsque les deux entrées sont mises à un niveau bas, si les deux entrées étaient auparavant hautes, à cause des délais de porte des portes NOR. Cela peut provoquer des oscillations de la sortie due aux retours dans le circuit.

Vous pouvez en savoir plus sur ces conditions de course ici et ici

Commentaires

• @hoangnnm Q de chaque porte NOR est attaché à lentrée de lautre NOR gate, ce qui signifie quun état de ‘ influence lautre état de ‘. Le résultat de ce croisement dentrées / sorties vous donne un verrouillage ON, ou une sortie à verrouillage OFF, et ne change détat que lorsque les broches S ou R sont correctement définies
• @hoangnnm Le la sortie du verrou sera indéfinie dans les conditions initiales. La sortie du loquet passera à létat haut lorsque la broche S est enfoncée. La sortie Q restera élevée pour toujours, à moins quelle ne soit modifiée. La sortie passera à zéro si la broche R est poussée vers le haut. La sortie restera alors à zéro pour toujours à moins quelle ne soit modifiée. Cest une sortie logique indéfinie (qui peut aller dans les deux sens) si les deux broches sont poussées à létat haut en même temps. Cela permet à lappareil dagir comme un  » verrou  » qui, lorsquil est défini, reste ainsi jusquà la réinitialisation. Si la sortie est déjà à zéro, faire monter la broche R ne fera rien. Identique à la broche S et à la sortie
• @hoangnnm chaque porte NOR a sa propre valeur Q de ‘, mais en regardant le verrou SR final, elle a un Q global valeur (sortie). Q est simplement défini ou réinitialisé, selon la façon dont vous appliquez les entrées à lappareil
• @KyranF: Si les deux entrées dun loquet OU sont poussées au niveau haut, les deux sorties deviendront faibles et resteront faibles, aussi longtemps que les deux entrées sont élevées, donc les sorties ne sont pas indéfinies, elles ‘ sont clairement définies.
• Retards de porte, synchronisation imparfaite, le fait quil y ait 4 entrées aux portes NOR dans un verrou SR, signifie que cela ne se produira pas vraiment @EMfields

QUELQUES HISTORIQUES …

En regardant le graphique, ci-dessous, limage du bas montre le symbole logique pour une vraie porte NOR positive conventionnelle, et limage du haut montre le symbole de son léquivalent de DeMorgan, un ET négatif vrai.

La table de vérité les montre comme équivalentes, logiquement, et le moyen facile – pour moi – de les relier [à] eux est de considérer la partie dentrée de ligne droite de la porte supérieure pour désigner « ET », et la ligne courbe de la ligne inférieure pour désigner « OU ».

De cette façon, puisque la porte supérieure est un ET et est montrée avec deux bulles en entrée, elle se lit comme suit: « deux zéros font un », et la porte inférieure, étant un NOR, lit:  » nimporte lequel fait un zéro « .

MAINTENANT, DANS LA FRAY:

Ici « un verrou NOR et sa table de vérité:

et pour jeter un œil aux états dentrée et de sortie dune paire de NOR configuré comme un verrou, nous avons:

Où « A » est le verrou de base et où le rouge indique une logique haut et bleu indique une logique basse.

En se référant à « B » et en parcourant la table de vérité du NOR, nous trouvons que si R est haut (un 1 logique) alors, quel que soit létat de U1-2, Q doit être faible .

Il en va de même pour U2, avec le résultat étant que si R et S sont tous deux tenus à un niveau élevé, Q et notQ doivent rester forcés à un niveau bas – et sont donc stables – jusquà ce que lun ou lautre R, ou S, ou les deux changent détat.

Si nous reconstruisons le verrou en utilisant léquivalent DeMorgan pour U1, nous « aurons » C « , et comme U1-1 (R) et U2-2 (S) sont toujours tenus haut, U1-3 (Q) et U2-3 (notQ) resteront tous les deux faibles, donc rien na changé logiquement.

En « D », on force maintenant U1-1 bas tout en laissant U2-2 haut, ce qui poussera Q haut et SET le verrou, et puisque les entrées de U1 sont maintenant les deux bas, sa sortie sera aller haut et forcer U2-1 haut en assurant que le verrou restera en position SET, peu importe ce que fait U2-2.

En « E », U2-2 devient bas mais comme U2-1 est haut, le verrou restera ENSEMBLE. Il est important de noter quavec « R » et « S » à la fois bas et le verrou SET, le verrou est stable et dans lun de ses états de repos.

Dans « F », « R » est entraîné haut, ce qui force « Q » à un niveau bas, et puisque « S » est déjà bas, U2-1 passe à des forces faibles non Q haut, réinitialise le verrou et entraîne U1-2 haut, rendant létat de « R » sans importance.

En « G », « R » est revenu à son état bas de repos (rendant « R » et « S » tous deux bas), le verrou est stable dans son état RESET, (comme il était dans son état SET avec « R » et « S » tous deux bas) et attend que « S » monte à nouveau – comme dans « D » – pour être à nouveau réglé.

Deux mises en garde:

1 ) Si la bascule est mise sous tension avec ses entrées non flottantes mais sans être expressément initialisées, elle peut apparaître soit SET, soit RESET, ou avec les deux sorties basses ou momentanément hautes, mais elle triera le ou les états instables et sinstaller dans tout ce que ses entrées dictent.

2) Si les deux entrées sont prises à un niveau élevé pendant assez longtemps pour conduire les deux sorties à un niveau bas, les deux entrées sont prises simultanément à un niveau bas anéalement, le fait que le verrou se stabilise dans son état SET ou RESET est indéterminé, comme le montre la table de vérité du verrou ci-dessus.

Commentaires

• Merci, cest très instructif, donnez-moi parfois pour bien le comprendre, je ‘ Je vous répondrai dès que possible!

En tant quindividu également sans expérience en EE, je comprenez vraiment votre frustration que « jai trouvé des sujets  » assez similaires  » en publiant ceci, mais je ne peux » pas comprendre du tout « , car Jétais sur le même bateau! Vous avez raison de croire quil devrait y avoir une explication plus simple qui a plus de sens pour les non-ingénieurs. Si vous préférez la vidéo aux textes, voici une vidéo de 10 minutes qui explique lessence des verrous et pourquoi ils fonctionnent comme unité de mémoire: https://youtu.be/JavcdC_msts

Lastuce consiste à séloigner de la vérité -tables à travers lapproche des portes logiques à partir de leur composant physique: transistor – interrupteurs commandés par lélectricité. Appliquez-y une haute tension, il b ê venir un conducteur, lui appliquer une basse tension, cest un isolant. Il existe un autre type de transistor, mais pour simplifier, nous utilisons simplement lentrée haute tension – > conducteur, entrée basse tension – > isolant à titre dexemple.

Il ny a que deux façons de connecter deux commutateurs: soit les connecter lun à lautre en tant que porte NAND, AND, soit les connecter indépendamment à la ligne électrique en tant que porte NOR, OR:

Ce qui distingue NAND de AND, NOR de OR est où prendre la sortie: plus proche de haut extrémité de tension ou masse, avant ou après la résistance. Par exemple, la porte NOR sort naturellement du plus proche à lextrémité haute tension et en dessous de la résistance.Ainsi, lorsque les deux transistors sont bloqués, la sortie est connectée à lextrémité haute tension, affichant un haut ou «1», vous pouvez dire. Lorsque SOIT le transistor est conducteur, la sortie sera connectée à lextrémité basse tension, affichant ainsi un faible ou 0:

Avec ces connexions physiques à lesprit, il est très facile de procéder SANS tables de vérité. Le problème avec la structure de verrouillage est que deux portes logiques salimentent lune dans lautre, il ny a donc que deux entrées contrôlables de lextérieur. Donc si vous partez de la table de vérité, vous vous retrouverez avec un problème de poule et doeuf: pour connaître lentrée, vous devez connaître la sortie qui vient de lentrée….

Mais là Il existe deux types dentrées: une entrée qui peut totalement déterminer la sortie par elle-même afin que nous puissions ignorer ce quest lautre entrée. Pour la porte NOR, la sortie est déterminée par lune des deux routes, tant que lune est conductrice, la sortie sera déterminée. Par conséquent, une tension élevée suffit pour déterminer la sortie dune porte NOR:

Cela nous permet une direction définie pour approcher la structure du verrou: Que nous ayons une paire dentrée de (1,0) ou (0,1), commencez toujours par le côté 1, car cela forcera une sortie définie. Par exemple, si nous avons (haut, bas) ou (1,0):

Si le (1,0) passe à (0, 1), les étapes ci-dessus changent simplement de position.

Jai laissé un pourquoi à létape 4, demandant pourquoi nous voulez faire un retour de cette façon, cela nous aidera à stocker un peu, comme nous le verrons plus tard.

Si nous alimentons (0,0) ou (low, low) aux deux portes, alors il y en a deux possibilités:

Parce que NOR la porte sort naturellement haute, car elle est naturellement connectée à lextrémité haute tension, les deux sorties se déplaceront vers le côté dentrée de lautre porte, il ny a aucune garantie quelles atteindront les deux portes en même temps. La plus rapide des deux coupera la sortie de l’autre porte! Cest pourquoi (0,0) est instable. Donc, pour utiliser le verrou NOR comme périphérique de mémoire, nous devons nous assurer que le cas instable ne se présente jamais. Lastuce consiste à attacher deux portes de contrôle au verrou:

De cette façon, que lentrée soit haute ou basse, elle peut toujours passer du côté sortie, afin que nous puissions toujours écrire des données lorsque le contrôle est activé. Le retour est de se préparer à verrouiller les données lorsque nous désactivons le contrôle! Pour stocker les données, nous devons empêcher les changements dentrée daffecter les sorties. Pour ce faire, désactivez le contrôle:

Donc soit ( 1,0) ou (0,1) passera au cas (0,0), vous verrez pourquoi (0,0) conduira à des résultats inchangés: Parce quun seul côté verra un signal changer de haut en bas, mais ce nest pas grave, car il a une sauvegarde pour soutenir la boucle! Parce que la porte ET produira une sortie basse si une entrée est basse, ce qui lemporte sur lentrée. Pour que les modifications apportées à lentrée naffectent pas la sortie maintenant.

Commentaires

• Veuillez fournir des liens ou des citations vers les sources originales des graphiques dans lesquels vous avez copié votre réponse. Nous devons nous assurer que le créateur en reçoit le mérite.
• Merci pour votre commentaire. Je suis le créateur original, je suppose quil nest pas nécessaire de le citer?
• Oui, si vous êtes le créateur il ny a pas besoin de citer mais merci et bravo pour les dessins.
• @ShawLee Merci beaucoup, pour votre réponse. Cela fait 6 ans, et jai réussi lexamen sans toute question à ce sujet (merci mon Dieu). Honnêtement, maintenant, je ne ‘ ne me souviens même pas de tout ceci :(. Jespère que quelquun dautre trouvera cela utile. Et encore une fois, merci pour tous les problèmes que vous avez eu à fournir cette excellente réponse. Bonne journée!