Dlaczego stan S = 1, R = 1 jest zabroniony w klapkach RS?

10

Natknąłem się na RS flip flop i próbowałem zaimplementować to na symulatorze i użyć rzeczywistych bramek logicznych. Ale nadal nie jestem pewien, czy poprawnie zrozumiałem niestabilny lub niedozwolony przypadek S = 1, R = 1 w flip-flopie. Czy ktoś może mi powiedzieć, co to dokładnie jest?

Nawiasem mówiąc, użyłem 2-wejściowych bramek NAND do zaimplementowania przerzutnika. Jaka jest różnica między flip flopem NAND a flip-flopem NOR?

digital-logic flipflop Mohammed Fawzan
źródło

Odpowiedzi:

11

Załóżmy idealne bramki logiczne (bez opóźnienia propagacji) w ten sposób (zdjęcie z wikipedii ):

wprowadź opis zdjęcia tutaj

Wiemy, że wyjście bramki NOR wynosi 1 wtedy i tylko wtedy, gdy oba wejścia mają wartość 0; i 0 w przeciwnym razie.

Gdy S = 1, Q = 1, a zatem ; gdy R = 1, Q = 0 i ˉ Q = 1 .Q¯=0Q¯=1

Ale jeśli ustawisz zarówno R, jak i S na 1, będziemy mieli Q = 0 i w tym samym czasie. Jest to sprzeczne z relacją Q = ˉ QQ¯=0Q=Q¯ . W prawdziwym świecie jedna z bram osiągnie najpierw stan 1, a wynik będzie nieprzewidywalny.

W przypadku przerzutnika RS opartego na NAND to samo można pokazać, gdy R = S = 0, wpisując odpowiednio równania logiczne.

Renan
źródło
2
Dlaczego jedna brama miałaby osiągnąć stan 1 w prawdziwym świecie? Czy nadal byłoby zabronione, gdybyśmy nie dbali o relację Q =! Q?
Bilów
Elektrycznie zarówno Q, jak i Qbar mogą być równe zero. Narusza to logiczny cel posiadania obu wyjść i ich nierówności, ale tak naprawdę nie jest to sprzeczność, jeśli chodzi o bramki NOR.
Aaron Franke,
6

Zapewnienie Soznacza „ustaw wyjście na 1”. Zapewnienie Roznacza „ustaw wyjście na 0”. Mówienie flopa, aby jednocześnie prowadził do 0 i 1 jednocześnie, nie ma sensu, dlatego jest to zabronione.

Tim
źródło
1

Wysoki poziom obu wejść stwarza dwa problemy:

  • Wyjścia Q i / Q będą niskie, ale logika niższego rzędu może oczekiwać, że / Q będzie zawsze przeciwieństwem Q. Zależnie od logiki niższego, fakt, że Q i / Q spadną nisko, może, ale nie musi, stanowić faktyczny problem, ale należy o tym pamiętać.

  • Gdy pierwsze wejście, które ma przejść w stan niski, tak robi, jeśli drugie wejście nie pozostanie wysokie, dopóki efekty pierwszej zmiany nie zostaną przeniknięte przez obwód, zachowanie obwodu nie będzie dobrze określone, dopóki przynajmniej jedno z wejść nie przejdzie znowu wysoko.

Najprostszym sposobem uniknięcia drugiego problemu opisanego powyżej jest to, aby oba wejścia nie były jednocześnie wysokie lub nakładały się na siebie.

supercat
źródło