Först måste jag säga att jag inte är inom elektroteknik, jag studerar för grundläggande dator, och denna fråga dyker upp efter en medan jag övervägde bestämde jag mig för att lägga upp det här.
Jag hittade några ”ganska likartade” ämnen när jag publicerade detta men förstår inte alls. Kanske för att OP och svarsleverantörerna talar om saker som eltekniker!
Jag kan förstå grundläggande logiska grindar och grundläggande flip-flop
Detta är frågan:
Figuren visar en RS-flip-flop med två NOR-grindar. Vilket av följande är den korrekta sanningstabellen för flip-flop? Här betyder ”oförändrad” som visas i tabellen att utgångarna upprätthåller ett tidigare tillstånd och ”instabil” betyder att utgångarna är i ett instabilt tillstånd.
Detta är sanningstabellen jag hittade på internet, vilket indikerar att a är rätt svar:
Vad jag inte får här är varför Q = 0 och Q = 1 när S = 0, R = 1 och S = 1, R = 0 resp enligt NOR gate-sanningstabellen Q bör vara 0 och 0?
Och hur kan vi bestämma att Q kommer att vara ”ingen förändring” eller ”instabil”? Jag tror att det finns en tydlig förklaring för att människor som jag kan förstå det, inte bara ingenjörer!
Svar
Återställ stift som går högt får utgången till noll.
Ställ in stift som går högt gör att utgången går till en.
Detta är funktionen för en SR (Set-Reset) -Flip Flop, som fungerar som ett enda bitminne ”. De låser utgångarna på grund av de sammankopplade grindarna, som du ser i det första diagrammet.
Ingenting händer med utgången när ingångarna inte ändras. Dåliga / konstiga saker händer när båda ingångarna ändras samtidigt till ett LÅGT tillstånd. Kretsar utformade med dessa kan ha underliga effekter om försiktiga åtgärder inte vidtas för att undvika tävlingsförhållanden eller klocka (om klockade SR-flip-flops) / grindfördröjningar orsakar samtidiga inmatningar av 0 till S och R.
Sanningen NOR-grindens tabell är viktig eftersom den visar hur de två delarna av SR Flip Flop samverkar – NOR-grindens utgångar matas in i varandras ingångar, vilket ger utgångens låsande effekt.
Du kan placera både S- och R-ingångar HÖG samtidigt om du vill, men det bildas inte för den digitala teorin om ”Q och NOT Q” -utgångar, så det är normalt inte acceptabelt och kallas ”olagligt” i sanningstabellerna.
Dåliga saker händer med båda ingångarna är låga, om båda ingångarna tidigare var höga, på grund av portförseningarna i NOR-grindarna. Detta kan orsaka svängningar av resultatet på grund av återkopplingen i kretsen.
Du kan läsa mer om dessa tävlingsförhållanden från här och här
Kommentarer
- @hoangnnm Q för varje NOR-grind är ansluten till ingången till den andra NOR gate, vilket betyder att ett ’ tillstånd påverkar det andra ’ s tillstånd. Resultatet av denna korsning av ingångar / utgångar ger dig en spärr PÅ-utgång, eller en spärr-AV-utgång, och ändrar endast tillstånd när S- eller R-stiften är rätt inställda
- @hoangnnm The utgången från spärren kommer att vara odefinierad vid initiala förhållanden. Utgången från spärren kommer att bli hög när S-stiftet körs högt. Utgången Q förblir hög för alltid, såvida den inte ändras. Utgången går till noll om R-stiftet drivs högt. Utgången förblir då noll för alltid om den inte ändras. Det är en odefinierad logisk utgång (kan gå åt båda hållen) om båda stiften drivs högt samtidigt. Detta gör att enheten kan fungera som en ” spärr ” som när den är inställd förblir så tills den återställs. Om utgången redan är noll gör ingenting för att göra R-stiftet högt. Samma som S-stift och utgång
- @hoangnnm varje NOR-grind har det ’ s eget Q-värde, men när man tittar på den slutliga SR-spärren har den ett totalt Q värde (output). Q är bara inställt eller återställt, beroende på hur du tillämpar ingångar till enheten
- @KyranF: Om båda ingångarna i en ELLER-spärr drivs högt kommer båda utgångarna att vara låga och förbli låga så länge som båda ingångarna är höga, så utgångarna är inte odefinierade, de ’ är tydligt definierade.
- Grindfördröjningar, ofullständig timing, det faktum att det finns fyra ingångar till NOR-grindar i en SR-spärr, betyder att detta inte kommer att hända @EMfields
Svar
NÅGON BAKGRUND …
Tittar vi på bilden nedan visar den nedre bilden logiksymbolen för en konventionell positiv sann NOR-grind och den övre bilden visar symbolen för dess så kallad DeMorgan-ekvivalent, en negativ sann OCH.
Sanningstabellen visar att de är likvärdiga, logiskt, och det enkla sättet – för mig – att relatera [till] dem är att betrakta den raka linjens ingångsdel av den övre grinden för att beteckna ”OCH”, och den kurviga linjen för den nedre för att beteckna ”ELLER”.
På det sättet, eftersom den övre grinden är en OCH och visas med två bubblor som ingångar, lyder den: ”två nollor gör en”, och den nedre grinden, som är NOR, lyder: ” någon gör noll ”.
NU, IN I FRADEN:
Här ”är NOR spärr och dess sanningstabell:
och ta en titt på in- och utgångstillstånden för ett par NOR konfigurerad som spärr har vi:
Där ”A” är grundspärren och där rött indikerar en logik hög och blå indikerar en logisk låg.
Med hänvisning till ”B” och granskning av NOR: s sanningstabell finner vi att om R är hög (en logik 1), oavsett tillståndet för U1-2, Q måste vara låg .
Detsamma gäller U2, med resultatet att om R och S båda hålls höga, måste Q och inteQ förbli tvingade låga – och är därför stabila – tills antingen R, eller S, eller båda ändrar tillstånd.
Om vi rekonstruerar spärren med DeMorgan-ekvivalenten för U1 har vi ”C”, och eftersom U1-1 (R) och U2-2 (S) fortfarande hålls högt, är U1-3 (Q) och U2-3 (notQ) förblir båda låga, så ingenting ändras logiskt.
I ”D” tvingar vi nu U1-1 lågt medan vi lämnar U2-2 högt, vilket kommer att driva Q högt och STÄLLA in spärren, och eftersom ingångarna till U1 nu är båda låga kommer dess utdata att gå högt och tvinga U2-1 högt och försäkra att spärren förblir SET oavsett vad U2-2 gör.
I ”E” blir U2-2 låg men eftersom U2-1 är hög kommer spärren att förbli UPPSÄTTNING. Det är viktigt att lägga märke till att med ”R” och ”S” både låg och spärr SET, är spärren stabil och i ett av dess vilande tillstånd.
I ”F” är ”R” drivs högt, vilket tvingar ”Q” lågt, och eftersom ”S” redan är låg, går U2-1 låga krafter inte Q högt, ÅTERSTÄLLER spärren och kör U1-2 högt, vilket gör tillståndet ”R” obetydligt.
I ”G” har ”R” återgått till sitt vilande låga tillstånd (vilket gör ”R” och ”S” båda låga), är spärren stabil i RESET-tillståndet (som det var i sitt SET-läge med ”R” och ”S” båda är låga) och väntar på att ”S” ska gå högt – som i ”D” – att ställas in igen.
Två försiktighetsåtgärder:
1 ) Om spärren drivs upp med sina ingångar inte flytande men utan att uttryckligen initieras kan den komma upp antingen SET, eller RESET, eller med båda utgångarna låga eller tillfälligt höga, men det kommer att reda ut det / de instabila tillstånden och bosätta sig i vad dess ingångar dikterar.
2) Om båda ingångarna tas högt tillräckligt länge för att köra båda utgångarna låga och då tas båda ingångarna låg samtidigt aneously, om spärren kommer att sätta sig i sitt SET- eller RESET-tillstånd är obestämd, vilket visas i spärrens sanningstabell ovan.
Kommentarer
- Tack, det här är väldigt informativt, snälla ge mig ibland för att förstå det, jag ’ kommer tillbaka till dig ASAP!
Svar
Som individ även utan EE-bakgrund, jag verkligen förstå din frustration att ”Jag hittade några ” ganska lika ” ämnen när jag skickade detta, men kan inte alls förstå” Jag var på samma båt! Du har rätt i att tro att det borde finnas en enklare förklaring som är mer vettigt för människor som inte är ingenjörer. Om du föredrar video framför texter, här är en 10-minuters video som förklarar kärnan i spärrar och varför de fungerar som minnesenhet: https://youtu.be/JavcdC_msts
Tricket ligger i att gå bort från sanningen -tabeller genom att närma sig logiska grindar från deras fysiska komponent: transistor — elstyrda brytare. Applicera högspänning på den, den kommer att bli en ledare, applicera låg spänning på den, den är en isolator. Det finns den andra typen av transistor, men för enkelhetens skull använder vi bara högspänningsingången – > ledare, lågspänningsingång – > isolator som ett exempel.
Det finns bara två sätt att ansluta två strömbrytare: antingen ansluta dem till varandra som NAND-, OCH-grind eller ansluta dem oberoende till kraftledningen som NOR, ELLER grind: 
Vad som skiljer NAND från AND, NOR från OR är var man ska ta utdata: närmare hög spänningsänd eller jord, före eller efter motståndet. Till exempel matas NOR-grind naturligt från närmare högspänningsänden och under motståndet, så när båda transistorerna är avkopplade är utgången ansluten till högspänningsänden och visar en hög eller 1 kan du säga. När endera transistorn leder kommer utgången att anslutas till lågspänningsänden och därmed visa en låg eller 0:
Med dessa fysiska anslutningar i åtanke är det väldigt enkelt att fortsätta utan sanningstabeller. Problemet med spärrstrukturen är att två logiska grindar matas in i varandra, så det finns bara två externt styrbara ingångar. Följaktligen, om du börjar från sanningstabellen, kommer du att få ett kyckling-och-äggproblem: för att känna till ingången måste du känna till utdata som kommer från ingången …
Men där är två typer av ingångar: ingång som helt kan bestämma utgången i sig så att vi kan ignorera vad den andra ingången är. För NOR-grinden bestäms utgången av ENDAST av de två vägarna, så länge en leder, kommer utgången att bestämmas. Därför är en hög spänning tillräcklig för att bestämma utgången från en NOR-grind:
Detta ger oss en bestämd riktning för att närma oss spärrstrukturen: Oavsett om vi har inmatningspar på (1,0) eller (0,1), bör du alltid börja från 1 -sidan, eftersom det kommer att tvinga en bestämd produktion. Om vi till exempel har (hög, låg) eller (1,0): 
Om (1,0) växlar till (0, 1), byter ovanstående steg helt enkelt position.
Jag lämnade ett ”varför” i steg 4 och frågade varför skulle vi vill mata tillbaka på det här sättet, det hjälper oss att lagra lite, som vi kommer att se senare.
Om vi matar (0,0) eller (låg, låg) till båda portarna, så finns det två möjligheter:
Eftersom NOR porten matar naturligt högt ut, eftersom den är ansluten till högspänningsänden naturligt kommer båda utgångarna att resa till den andra grindens ingångssida, det finns ingen garanti att de når båda portarna samtidigt. Oavsett vilken som reser snabbare kommer den andra portens produktion att stängas! Det är därför (0,0) är instabil. Så för att använda NOR-spärren som minnesenhet måste vi se till att det instabila fodralet aldrig dyker upp. Tricket är att fästa två styrgrindar till spärren:
Det här sättet, oavsett om ingången är hög eller låg, kan alltid passera till utgångssidan, så att vi alltid kan skriva data när kontrollen är på. Feedbacken är att göra dig redo för att låsa ner data när vi stänger av kontrollen! För att lagra data måste vi avbryta ingångsförändringar från att påverka utdata. Detta uppnås genom att stänga av kontrollen: 
Så antingen ( 1,0) eller (0,1) växlar till (0,0) fall ser du varför (0,0) leder till oförändrade resultat: Eftersom endast en sida kommer att se en signalförändring från hög till låg, men det spelar ingen roll, eftersom det har en säkerhetskopia för att upprätthålla slingan! Eftersom AND-grinden kommer att matas ut lågt om en ingång är låg, följaktligen trumpar ingången. Så att ändringar av inmatningen inte påverkar produktionen nu.
Kommentarer
- Ange länkar eller citat till originalkällorna till grafiken du kopierade till ditt svar. Vi måste se till att skaparen får kredit för dem.
- Tack för din kommentar. Jag är den ursprungliga skaparen, antar jag inte behöver citera?
- Ja, om du är skaparen det finns inget behov av att citera men tack, och bra gjort, för ritningarna.
- @ShawLee Tack en hög, för ditt svar. det har gått 6 år, och jag klarade provet utan några frågor relaterade till detta (tack och lov). Ärligt talat nu
tänker jag inte ens på något av detta :(. Jag hoppas att någon annan tycker att det här är till hjälp. Och återigen tack för alla problem du hade för att ge detta utmärkta svar. Ha en bra dag!