sa 2024/04/27
1,058
SR Flip-Flop Guide Guide-Prinsipyo ng Working, Mga Bentahe, Kakulangan, Talahanayan ng Katotohanan, at Mga Pagkakaiba mula sa RS Flip-Flop
Ang isang flip-flop ay simpleng term na tumutukoy sa isang digital na elektronikong aparato, na kung saan ay isang elektronikong sangkap na ginamit upang mag-imbak ng isang solong impormasyon.
Ang SR flip-flop (set-reset flip-flop) ay isang pangunahing sangkap ng mga digital na electronic circuit na ginamit para sa pag-iimbak at pagmamanipula ng data.Nagpapatakbo ito sa isang sunud -sunod na paraan.Ang SR flip-flops ay maaaring itayo gamit ang mga latch ng SR.Ang isang latch ay isang digital na electronic circuit na kumukuha ng simpleng anyo ng isang elemento ng imbakan, na may kakayahang mag -imbak ng isang maliit na impormasyon ng binary (0 o 1).Sa artikulong ito, tatalakayin natin ang SR Flip-Flop, kasama na ang prinsipyo ng pagtatrabaho, talahanayan ng katotohanan, pakinabang, kawalan, at pagkakaiba mula sa RS flip-flop.
Catalog
Ang pinakasimpleng RS flip-flop ay maaaring itayo gamit ang dalawang 2-input o mga pintuan, tulad ng ipinapakita sa diagram:
Mangyaring tandaan na ang paraan ng koneksyon ng mga elemento ay nagsisiguro na sila ay palaging nasa kabaligtaran na estado.Kung ang output ng unang elemento ay 1, kung gayon ang output ng pangalawang elemento ay 0, at kabaligtaran.
Para sa kadalian ng pag-unawa, narito ang apat na mga sitwasyon na maaaring mangyari sa isang SR flip-flop:
Scenario 1: S = 0, r = 0
Output ng Gate: Parehong Gate1 at Gate2 output 0. Pagpapanatili ng Estado: Dahil ang mga pintuan 3 at 4 ay o mga pintuan, na may isang input sa 0, ang kanilang mga output ay nakasalalay sa pangalawang input.Kaya, ang Gate3/Q (n+1) ay nagpapanatili ng nakaraang estado q, at ang gate4/q (n+1) 'ay nagpapanatili ng pantulong na estado q'.
Scenario 2: S = 0, r = 1
Gate Output: Gate1 Output 1 (Dahil ang R ay mataas), mga output ng GATE2 0. I -reset ang operasyon: para sa GATE3, ang isang input ay mataas (mula sa GATE1), na humahantong sa isang output ng 0 sa pamamagitan ng operasyon ng NOR, sa gayon ay i -reset ang estado.Gayunpaman, ang isang input sa GATE4 ay nananatiling mababa, outputting 1, na nagpapahiwatig ng pantulong na estado.
Scenario 3: S = 1, r = 0
Output ng gate: gate1 output 0, gate2 output 1 (dahil mataas ang s).Itakda ang operasyon: Sa oras na ito, ang mga output ng GATE3 1 (ang iba pang input mula sa Gate1 ay mababa), na nagtatakda ng flip-flop.Sa kabaligtaran, dahil sa mataas na input mula sa GATE2, GATE4 output 0, na nagpapatunay sa pantulong na estado.
Scenario 4: S = 1, r = 1
Output ng gate: na may parehong mga input na mataas, parehong mga gate output 1. hindi wastong estado: kapag ang parehong mga input ay mataas, ang mga pintuan 3 at 4 parehong output 0, na nagreresulta sa isang salungatan dahil ang Q (n+1) at q (n+1) 'ay dapatMaging pantulong na mga output, ngunit hindi ito ang kaso, na humahantong sa estado na ito ay hindi wasto.
S
|
R
|
Q (n+1)
|
Estado
|
0
|
0
|
Qn
|
Walang pagbabago
|
0
|
1
|
0
|
I -reset
|
1
|
0
|
1
|
ITAKDA
|
1
|
1
|
X
|
Hindi wasto
|
Gagamitin namin ang talahanayan ng katotohanan na ito upang isulat ang talahanayan ng katangian para sa SR flip-flop.Sa talahanayan ng katotohanan, maaari mong makita ang dalawang mga input, s at r, at isang output, q (n+1).Gayunpaman, sa talahanayan ng katangian, makikita mo ang tatlong mga input, s, r, at qn, at isang output, q (n+1).
Mula sa diagram ng lohika, malinaw na ang QN at Qn 'ay dalawang pantulong na output, na kumikilos din bilang mga input sa mga pintuan 3 at 4, kaya isinasaalang-alang namin ang QN, ang kasalukuyang estado ng flip-flop, bilang isang input, at q (n+1), ang susunod na estado, bilang isang output.
Matapos isulat ang talahanayan ng katangian, gumuhit kami ng isang 3-variable na K-Map upang makuha ang equation ng katangian.
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
|
Mula sa K-Map, nakakakuha ka ng dalawang pares.Matapos malutas ang pareho, nakukuha namin ang sumusunod na katangian ng equation:
Q (n + 1) = s + r'qn
Ang paggamit ng SR flip-flops ay may maraming mga pakinabang.Nasa ibaba ang ilan sa kanila:
- Pagiging simple: Ang disenyo ng SR flip-flops ay medyo simple, na binubuo lamang ng ilang mga pintuan.Madali silang maisama sa mas malaking circuit nang hindi kumplikado ang pangkalahatang disenyo.
- Bilis: Ang SR Flip-Flops ay nagpapatakbo sa mataas na bilis.Maaari silang lumipat nang mabilis sa pagitan ng mga set at i -reset ang mga estado na walang pagkaantala, tinitiyak na ang mga digital na sistema ay maaaring magsagawa ng mga gawain nang mas mahusay, sa gayon ay mapapabuti ang pagganap ng mga teknolohiya na umaasa sa mabilis na pagproseso ng data.
- Mababang pagkonsumo ng kuryente: Ang SR flip-flops ay kumonsumo ng napakaliit na kapangyarihan, na ginagawang perpekto para magamit sa mga aparato na pinapagana ng baterya, tulad ng mga mobile phone at portable computing aparato, habang nangangahulugang mas mababang mga gastos sa pagpapatakbo sa mga tuntunin ng paggamit ng enerhiya.
- Bistable Operation: Ang SR flip-flops ay maaaring walang hanggan mapanatili ang isang estado (itakda o i-reset) hanggang sa ang isang signal ng pag-input ay nag-uudyok ng isang pagbabago, at ang kakayahang mapanatili ang isang matatag na estado nang walang patuloy na pag-input ay ginagawang kapaki-pakinabang ang SR flip-flops para sa iba't ibang mga aplikasyon.
Sa kabila ng maraming mga pakinabang, ang SR flip-flops ay mayroon ding ilang mga limitasyon.Nasa ibaba ang ilan sa kanila:
- Mga Kondisyon ng Lahi: Ang mga flip-flop ng SR ay madaling kapitan ng mga kondisyon ng lahi kung saan ang estado ng output ay maaaring magbago nang hindi mapag-aalinlangan dahil sa mga pagbabago sa tiyempo ng mga signal ng pag-input, na potensyal na humahantong sa mga pagkakamali o hindi inaasahang mga kinalabasan.
- Hindi wastong estado: Ang isang likas na limitasyon ng SR flip-flops ay ang kanilang pag-uugali kapag ang parehong mga set (s) at pag-reset (R) ay aktibo nang sabay-sabay.Sa kasong ito, ang flip-flop ay pumapasok sa isang hindi wastong estado, na madalas na nagreresulta sa parehong mga output na mataas o mababa, na lumalabag sa pangunahing prinsipyo ng operating ng isang bistable na aparato.Ang hindi wastong estado na ito ay maaaring makagambala sa normal na pag -andar ng mga digital circuit, na humahantong sa hindi mahuhulaan na pag -uugali ng system at pagkawala ng data.
- Limitadong scalability: Ang SR flip-flops ay maaaring mahirap masukat sa mas kumplikadong mga digital system habang ang pagiging kumplikado ng system ay nagdaragdag, ang posibilidad ng pagpapakilala ng mga pagkakamali dahil sa pangunahing katangian ng SR flip-flops ay nagdaragdag din.
- Mga control system: Sa mga control system, ang SR flip-flops ay maaaring makamit ang makinis na mga paglilipat sa pagitan ng mga signal, sa gayon ay binabawasan ang mga panganib sa aksidente at pagpapabuti ng daloy ng trapiko.Ang isang karaniwang aplikasyon ay nasa mga sistema ng kontrol ng ilaw ng trapiko, kung saan ang mga flip-flop ng SR ay tumutulong sa pamamahala ng pagkakasunud-sunod ng mga ilaw ng trapiko, tinitiyak ang pagbabago ng mga signal sa isang tumpak at maayos na paraan, sa gayon ligtas at mahusay na pagkontrol sa daloy ng trapiko.
- Ang pag-iimbak ng memorya: Ang mga flip-flops ng SR ay pangunahing mga sangkap din ng mga aparato sa pag-iimbak ng memorya tulad ng mga rehistro.Ginagamit ang mga ito upang pansamantalang mag -imbak ng data sa mga aparato ng computing na nagmula sa mga microprocessors hanggang sa mga digital na processors ng signal, na nagpapahintulot sa mabilis na pag -access at pagmamanipula ng data sa panahon ng pagproseso ng mga gawain.
- Mga digital na counter: Ang mga SR flip-flops ay ginagamit sa mga digital na counter para sa pagbibilang ng mga operasyon, na nagpapahintulot sa pagdaragdag o pagbawas batay sa mga signal ng input.
- Pag-synchronise ng data: Ang mga flip-flop ng SR ay mahalaga para sa pag-synchronize ng mga signal ng data sa pagitan ng dalawang digital na circuit, tinitiyak na gumana sila nang sabay-sabay sa loob ng parehong pag-ikot ng orasan, na kung saan ay kapaki-pakinabang para sa pagpapanatili ng pagiging maaasahan ng mga network ng komunikasyon.
- Oscillator: Kapag pinagsama sa iba pang mga sangkap, ang SR flip-flops ay maaaring bumuo ng mga simpleng oscillator na gumagawa ng mga pana-panahong signal.Ito ay partikular na kapaki -pakinabang sa mga application tulad ng mga circuit circuit at audio signal generator kung saan kinakailangan ang pare -pareho at matatag na henerasyon ng signal.
Tampok
|
SR Flip-Flop
|
RS Flip-Flop
|
S = 0 , r = 0
|
Q Estado (walang pagbabago) pinananatili.
|
Q Estado (walang pagbabago) pinananatili.
|
S = 0 , r = 1
|
I -reset (q = 0)
|
I -reset (q = 0)
|
S = 1 , r = 0
|
Itakda (q = 1)
|
Itakda (q = 1)
|
S = 1 , r = 1
|
Itakda (nangingibabaw) (q = 1)
|
I -reset (nangingibabaw) (q = 0)
|
Mga kalamangan:
|
Kapag ang S at R ay parehong 1, ang itinakdang operasyon
tumatagal ng unahan.
|
Kapag ang S at R ay parehong 1, ang pag -reset ng operasyon
tumatagal ng unahan.
|
Ibahagi: