SR锁存器——数电第五章学习

概述

寄存器：存储一组数据的存储电路（由一组触发器组成，由n个触发器组成的寄存器可以存储一组n位的二值数据）
存储器：存储大量数据的存储电路。（可分为随机存储器（Random Access Memory)RAM，和只读存储器（Read-Only Memory)ROM两大类）

静态存储单元：门电路连接而成，其中包括各种电路结构的锁存器和触发器，在不切断电源的情况下，静态存储单元的状态会一直保存下去。

动态存储单元：利用电容的电荷存储来储存数据。缺点：电容充放电需要时间，则它的工作速度低于静态存储单元，且存储的电荷会随着时间的推移和泄露，必须要定期刷新，数据才不会丢失。

SR锁存器

通常有或非门和与非门两种锁存器，在这里我们只介绍与非门锁存器，或非门同理。
锁存器我们希望它实现记忆的功能。

我们通常将SD撇 称为置位端，将RD撇 称为复位端，输入端的小圆圈代表低电平有效。通过图也可以发现S、R都为高电平时，输出保持原有状态；S=0,R=1时，输出置位1；S=1,R=0时，输出置位0；S=0,R=0时，S、R同时回到高电平后锁存器的状态难以确定；

当S为低（有效电平），R为高（无效电平）时，G1（上边的与非门）输出Q必为1，则G2门输出Qn必为~（1&1）=0，G2门输出连接到G1的输入，使G1门输出Q依然为1，此时撤掉S的输入信号（拉高为无效电平），由于Qn输出0，所以Q依然输出1。整个SR锁存器依然保持这Q=1、Qn=0的输出状态;

当S、R均为高（无效电平），假设初始时Q=1，Qn=0，此时G1门输入为S（1）以及Qn（0）输出Q依然为1，G2门输入R（1）Q（1）输出依然为0；假设初始时Q=0，Qn=1，此时G1门输入为S（1）以及Qn（1）输出Q依然为0，G2门输入R（1）Q（0）输出依然为1；综上，当SR=1时，SR锁存器表现出保持Q输出不变的状态，与（前提是Q=~Qn）

当S、R均为低电平（有效信号时），此时理论上来说Q、Qn均输出1，且可以保持稳定。但是当S、R同时撤掉有效信号（拉高）时，
第一：假设G1、G2同时运算，这是Q、Qn输出的1作用在与非门上导致输出两个输出0，0又作用在与非门导致输出1，循环往复，类似于矩形波，这与上面说的S、R为高电平时锁存器表现出保持Q输出不变的状态相违背；
第二：实际上这一状态无法保持稳定。当S、R同时升高为1时，由于实际工艺存在延迟及G1、G2门无法同时运算等多种不可抗力，当G1门率先运算时，此时S、R为1，Qn=1，故G1门输出Q为0，导致G2门输入变成1和0，Qn输出1，总输出Q=0，Qn=1；而当G2门率先运算时，此时S、R为1，Q=1，故G2门输出Q为0，导致G1门输入变成1和0，Q输出1，总输出Q=1，Qn=0；因此输出不具有稳定性。以上所说的不稳定性，仅限于S、R为有效信号的情况下同时撤去信号时，如果一个变无效、一个仍有效，或者两个信号均保持为低电平（有效）不变，SR锁存器仍具有稳定性。
通常，将Q=1，Qn=0称为电路的1状态，Q=0，Qn=1称为0状态。

（这里参考了CSDN博主「爱吃土豆的柯基」的分析）
原文链接：https://blog.csdn.net/m0_37885718/article/details/116454431

最后

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