Cum funcționează acest zăvor SR?

Resetarea pinului ridicat determină ieșirea la zero.

Setarea pinului ridicat determină ieșirea să meargă la unul.

Aceasta este funcția unui SR (Set-Reset) -Flip Flop, care acționează ca o memorie de un singur bit „. Își blochează ieșirile datorită porților interconectate, așa cum vedeți în prima diagramă.

Nimic nu se întâmplă cu ieșirea când intrările nu sunt modificate. Lucruri rele / ciudate se întâmplă atunci când ambele intrări sunt schimbate în același timp într-o stare LOW. Circuitele proiectate cu acestea pot avea efecte ciudate dacă nu se iau măsuri atente pentru a evita condițiile cursei sau ceasul (dacă sunt flip flop-uri SR cu ceas) / întârzierile porții care provoacă intrările simultane de 0 în S și R.

tabelul porții NOR este important deoarece arată cum interacționează cele două părți ale SR Flip Flop – ieșirile porții NOR sunt alimentate reciproc, ceea ce vă oferă efectul de blocare al ieșirii.

Puteți pune ambele intrări S și R HIGH în același timp, dacă doriți, dar nu se formează pentru teoria digitală a ieșirilor „Q și NOT Q”, deci în mod normal nu este acceptabilă și este numit „ilegal” în tabelele adevărului.

Lucrurile rele se întâmplă cu ambele intrări sunt setate scăzute, dacă ambele intrări erau anterior ridicate, din cauza întârzierilor de poartă ale porților NOR. ieșirea datorată feedback-ului din circuit.

Puteți citi mai multe despre aceste condiții de cursă din aici și aici

Comentarii

• @hoangnnm Q din fiecare poartă NOR este atașată la intrarea celeilalte NOR gate, adică starea ‘ influențează starea celeilalte ‘. Rezultatul acestei încrucișări de intrări / ieșiri vă oferă un blocare Ieșire ON sau o ieșire OFF blocată și schimbă starea numai atunci când pinii S sau R sunt stabiliți corespunzător
• @hoangnnm ieșirea zăvorului va fi nedefinită în condițiile inițiale. Ieșirea zăvorului va crește atunci când pinul S este ridicat. Ieșirea Q va rămâne ridicată pentru totdeauna, dacă nu este modificată. Ieșirea va ajunge la zero dacă pinul R este condus la mare. Ieșirea va rămâne la zero pentru totdeauna, cu excepția cazului în care este modificată. Este o ieșire logică nedefinită (ar putea merge în ambele sensuri) dacă ambii pini sunt conduși în sus în același timp. Aceasta permite dispozitivului să acționeze ca un ” zăvor ” care, atunci când este setat, rămâne așa până la resetare. Dacă ieșirea este deja zero, creșterea pinului R nu va face nimic. La fel ca pinul și ieșirea S
• @hoangnnm fiecare poartă NOR are ‘ propria sa valoare Q, dar când privești zăvorul SR final are un Q general valoare (ieșire). Q este doar setat sau resetat, în funcție de modul în care aplicați intrările dispozitivului
• @KyranF: Dacă ambele intrări ale unui zăvor SAU sunt direcționate sus, ambele ieșiri vor scădea și vor rămâne scăzute, atât timp cât ambele intrări sunt mari, deci ieșirile sunt nu nedefinite, ele ‘ sunt clar definite.
• Întârzieri la poartă, sincronizare imperfectă, faptul că există 4 intrări la porțile NOR într-un zăvor SR, înseamnă că acest lucru nu se va întâmpla cu adevărat @EMfields

CÂTEVA CONTEXT …

Privind graficul de mai jos, imaginea inferioară arată simbolul logic pentru o poartă convențională pozitivă NOR adevărată, iar imaginea superioară arată simbolul pentru așa-numitul echivalent DeMorgan, un AND negativ adevărat.

Tabelul adevărului arată că acestea sunt echivalente, în mod logic, și modalitatea ușoară – pentru mine – de a le raporta [la] este de a lua în considerare partea de intrare a liniei drepte a porții superioare pentru a indica „ȘI”, iar linia curbată a celei inferioare pentru a indica „SAU”.

În acest fel, întrucât poarta superioară este AND și este afișată cu două bule ca intrări, se citește: „două zerouri fac una”, iar poarta inferioară, fiind un NOR, citește: „ oricine face un zero „.

ACUM, ÎN FRAY:

Aici „este NOR blocarea și tabelul său de adevăr:

și aruncați o privire asupra stărilor de intrare și ieșire a unei perechi de NOR-uri configurat ca un zăvor, avem:

Unde „A” este zăvorul de bază și unde roșu indică o logică înaltă și albastră indică o logică scăzută.

Referindu-ne la „B” și examinând tabelul de adevăr al NOR, constatăm că dacă R este ridicat (o logică 1) atunci, indiferent de starea de U1-2, Q trebuie să fie scăzut .

Același lucru este valabil și pentru U2, cu rezultatul fiind faptul că, dacă R și S sunt ambele susținute, Q și notQ trebuie să să rămână forțat scăzut – și, prin urmare, să fie stabil – până când R sau S sau ambele schimbă starea.

Dacă reconstituim zăvorul folosind echivalentul DeMorgan pentru U1, vom avea „C” și, din moment ce U1-1 (R) și U2-2 (S) sunt încă ridicate, U1-3 (Q) și U2-3 (notQ) vor rămâne ambele scăzute, deci nimic nu s-a schimbat logic.

În „D”, acum forțăm U1-1 la nivel scăzut, lăsând U2-2 la nivel înalt, care va conduce Q la înălțime și va seta SETul de blocare și, din moment ce intrările lui U1 sunt acum ambele minime, ieșirea acestuia va fi du-te sus și forțează U2-1 la mare asigurând că zăvorul va rămâne SET indiferent de ceea ce face U2-2.

În „E”, U2-2 scade, dar din moment ce U2-1 este ridicat, zăvorul va rămâne A STABILIT. Este important să observăm că, atât cu „R”, cât și cu „S”, atât scăzut cât și setul de blocare, zăvorul este stabil și se află într-una din stările sale de repaus.

În „F”, „R” este condus la mare, care forțează „Q” la scăzut și, din moment ce „S” este deja scăzut, U2-1 merge la forțe scăzute, nu la Q ridicat, RESETând zăvorul și conducând U1-2 la mare, făcând starea „R” lipsită de importanță. p . „R” și „S” ambele sunt scăzute) și așteaptă ca „S” să crească – ca în „D” – să fie din nou SET.

Două avertismente:

1 ) Dacă dispozitivul de blocare este alimentat cu intrările sale care nu plutesc, dar fără a fi inițializat în mod expres, acesta poate apărea fie SET, fie RESET, fie cu ambele ieșiri scăzute sau momentan ridicate, dar va „sorta starea (stările) instabilă și stabiliți în ceea ce dictează intrările sale.

2) Dacă ambele intrări sunt ridicate suficient de mult timp pentru a conduce ambele ieșiri scăzute și atunci ambele intrări sunt scăzute simultan Anonim, dacă zăvorul se va stabili în starea SET sau RESET este nedeterminat, după cum se arată în tabelul de adevăr al zăvorului de mai sus.

Comentarii

• Mulțumesc, acest lucru este foarte informativ, vă rog să-mi dați uneori să îl înțeleg pe deplin, eu ‘ mă voi întoarce cât mai curând posibil!

Ca persoană, de asemenea, fără un background EE, eu înțeleg cu adevărat frustrarea dvs. că „am găsit câteva subiecte ” destul de similare ” când am postat acest lucru, dar„ nu pot înțelege deloc ”, deoarece Am fost pe aceeași barcă! Ai dreptate când crezi că ar trebui să existe o explicație mai ușoară, care să aibă mai mult sens pentru persoanele care nu sunt inginere. Dacă preferi videoclipurile decât textele, iată un videoclip de 10 minute care explică esența zăvoarelor și de ce funcționează ca unitate de memorie: https://youtu.be/JavcdC_msts

Trucul constă în îndepărtarea de adevăr -tabelele prin porțile logice care se apropie de componenta lor fizică: tranzistor – comutatoare controlate de energie electrică. Deveniți un conductor, aplicați tensiune joasă, este un izolator. Există celălalt tip de tranzistor, dar pentru simplitate, folosim doar intrarea de înaltă tensiune – > conductor, intrarea de joasă tensiune – > izolator ca exemplu.

Există doar două moduri de a conecta două comutatoare: fie le conectați între ele ca poartă NAND și AND, fie le conectați independent la linia de alimentare ca poartă NOR, SAU:

Ceea ce distinge NAND de ȘI, NOR de SAU este de unde să ieșiți: mai aproape de înalt capăt de tensiune sau masă, înainte sau după rezistor. De exemplu, poarta NOR iese în mod natural din apropierea capătului de înaltă tensiune și de sub rezistor, astfel încât atunci când ambii tranzistori sunt opriți, ieșirea este conectată la capătul de înaltă tensiune, afișând un înalt sau „1”, ați putea spune. Când ORICE tranzistor conduce, ieșirea va fi conectată la capătul de joasă tensiune, afișând astfel un nivel scăzut sau „0”:

Având în vedere aceste conexiuni fizice, este foarte ușor să continuați FĂRĂ tabele de adevăr. Problema cu structura zăvorului este că două porți logice se alimentează una în cealaltă, deci există doar două intrări controlabile extern. Prin urmare, dacă începeți de la tabelul adevărului, veți ajunge la o problemă cu ouă și pui: pentru a cunoaște intrarea, trebuie să cunoașteți ieșirea care vine de la intrare …

Dar acolo sunt două tipuri de intrări: intrare care poate determina total ieșirea de la sine, astfel încât să putem ignora care este cealaltă intrare. Pentru poarta NOR, ieșirea este determinată de ORICE dintre cele două rute, atâta timp cât una conduce, ieșirea va fi determinată. Prin urmare, o tensiune ridicată este suficientă pentru a determina ieșirea unei porți NOR:

Acest lucru ne permite o direcție clară pentru a ne apropia de structura de blocare: indiferent dacă avem o pereche de intrare de (1,0) sau (0,1), începeți întotdeauna de pe partea „1”, deoarece va forța o ieșire definită. De exemplu, dacă avem (ridicat, scăzut) sau (1,0):

Dacă (1,0) trece la (0, 1), pașii de mai sus schimbă pur și simplu pozițiile.

Am lăsat un „de ce” la pasul 4, întrebând de ce am dorim să ne retroalimentăm în acest fel, ne va ajuta să stocăm puțin, așa cum vom vedea mai târziu.

Dacă alimentăm (0,0) sau (scăzut, scăzut) la ambele porți, atunci există două posibilități:

Pentru că NOR poarta iese în mod natural ridicat, deoarece este conectat în mod natural la capătul de înaltă tensiune, ambele ieșiri vor călători către partea de intrare a celeilalte porți, nu există nicio garanție că vor ajunge la ambele porți în același timp. Oricare ar călători mai repede va opri ieșirea celeilalte porți! Acesta este motivul pentru care (0,0) este instabil. Deci, pentru a utiliza dispozitivul de blocare NOR ca dispozitiv de memorie, trebuie să ne asigurăm că carcasa instabilă nu apare niciodată. Trucul constă în atașarea a două porți de control la zăvor:

În acest fel, indiferent dacă intrarea este ridicată sau scăzută, poate trece întotdeauna la partea de ieșire, astfel încât să putem scrie întotdeauna date când controlul este activat. Feedback-ul este să ne pregătim pentru blocarea datelor atunci când oprim controlul! Pentru a stoca datele, trebuie să întrerupem modificările de intrare de la a afecta ieșirile. Acest lucru se realizează prin oprirea controlului:

Deci, fie ( 1,0) sau (0,1) va trece la (0,0) caz, veți vedea de ce (0,0) va duce la rezultate neschimbate: Deoarece doar o parte va vedea o schimbare a semnalului de la mare la mic, dar nu contează, deoarece are o copie de rezervă pentru a susține bucla! Deoarece poarta AND va ieși scăzută dacă o intrare este scăzută, deci depășește intrarea. Astfel, modificările de intrare nu vor afecta rezultatul acum.

Comentarii

• Vă rugăm să furnizați linkuri sau citări către sursele originale ale graficelor în care ați copiat. răspunsul dvs. Trebuie să ne asigurăm că creatorul primește credit pentru ei.
• Vă mulțumim pentru comentariu. Eu sunt creatorul original, cred că nu este nevoie să citez?
• Da, dacă tu ești creatorul, nu este nevoie să citezi, dar mulțumesc și bine făcut, pentru desene.
• @ShawLee Mulțumesc o grămadă, pentru răspunsul tău. Au trecut 6 ani și am trecut examenul fără orice întrebări legate de acest lucru (mulțumesc lui Dumnezeu). Sincer, acum nu ‘ nici măcar nu amintesc de nimic :(. Sper că altcineva va găsi acest lucru util. Și încă o dată, vă mulțumesc pentru toate necazurile pe care le-ați avut pentru a oferi acest răspuns excelent. O zi bună!