基本RS锁存器
RS锁存器的电路结构和工作原理
RS锁存器是1、2输入、2输出的电路,其电路如下图a所示,由相互交叉反馈连接的2个NAND门构成,这2个输出是2个相反的输出(或称为互补输出),图b示出了其逻辑符号。
图中的/RD,/SD是RS锁存器的两个输入端,q和/Q是互补的两个输出。 由图可知,/RD,/SD为高电平时输出状态不变化,仅在一个输入为低电平时输出发生变化,因此/RD,/SD为低电平有效。
让我们看看RS闩锁的工作过程。 我们可以分为四种情况进行讨论。
1. /RD=0,/SD=0
如由所述电路发现,由于在/RD=0、/SD=0的情况下,Q=/Q=1,但锁存器中的q、/Q是两个互补输出,因为目前两个输出相等,这是不可接受的,所以对于锁存器来说这是不可接受的
2./RD=0,/SD=1
因为/SD=1,所以q的状态取决于/Q的状态,但因为/RD=0,/Q=1,所以Q=0,因为/RD=0,/SD=1,触发器置位为0,所以称为置位0状态;
3./RD=1,/SD=0
与此相反,Q=1,/Q=0,即触发器置位为1,因此称为置位状态。
4./RD=1,/SD=1
RS的输入为低电平有效,但由于现在两个输入均为高电平,因此其输出状态被保持不变,称为保持状态。
上述RS锁存器由NAND构成,使用异或门也能够同样地构成RS锁存器,同样地实现RS锁存器的功能。
RS闩锁的时序图
RS锁存器的状态真值表和特征方程
从上面的原理分析和时序图中不难用真值表的形式来表示它。 它是状态真值表,由输入/RD,/SD和输出的现状态Qn,次状态Qn 1几个项构成,如下表所示。
/RD
/SD
Qn
Qn 1
功能
0
0
0
不允许状态
0
0
1
0
1
0
0
置0
0
1
1
0
1
0
0
1
置1
1
0
1
1
1
1
0
0
保持
1
1
1
1
在记述组合逻辑电路时,通常使用逻辑函数来记述,但在这种情况下,RS锁存器也可以用特征方程式(Characteristic Equation )来记述其逻辑功能,以下公式是其特征方程式:
qn1=//SD(/rdqn
/SD /RD=1
其中/SD /RD=1是约束,即在正常使用时,/SD、/RD不能同时为0。
RS锁存器应用实例
基本的RS锁存器电路相当简单,但应用广泛。 下图为在定时电路中广泛使用的无抖动电路的使用示例。
通常,我们使用的开关通过机械触点实现开关的接通和断开。 由于机械触点具有弹性,因此它们接通时,该接通时会反弹的问题已经确定。 想要接通并使输出为低电平时,需要在电路中改善电信号中反映的不规则脉冲信号。 下图实现了其功能。
3358 e dept.seu.edu.cn/extend/elec design/chapter/SD/education _ SD _ CH4/02.htm
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置1
1
0
1
1
1
1
0
0
保持
1
1
1
1
在记述组合逻辑电路时,通常使用逻辑函数来记述,但在这种情况下,RS锁存器也可以用特征方程式(Characteristic Equation )来记述其逻辑功能,以下公式是其特征方程式:
qn1=//SD(/rdqn
/SD /RD=1
其中/SD /RD=1是约束,即在正常使用时,/SD、/RD不能同时为0。
RS锁存器应用实例
基本的RS锁存器电路相当简单,但应用广泛。 下图为在定时电路中广泛使用的无抖动电路的使用示例。
通常,我们使用的开关通过机械触点实现开关的接通和断开。 由于机械触点具有弹性,因此它们接通时,该接通时会反弹的问题已经确定。 想要接通并使输出为低电平时,需要在电路中改善电信号中反映的不规则脉冲信号。 下图实现了其功能。
3358 e dept.seu.edu.cn/extend/elec design/chapter/SD/education _ SD _ CH4/02.htm