Domov Blog~~Sprievodca znalosťami Flop-Flop-Sprievodca prácou, výhody, výhody, nevýhody, tabuľka pravdy a rozdiely od Flip-Flop RS~~

~~na 2024/04/27~~ ~~1,054~~

Sprievodca znalosťami Flop-Flop-Sprievodca prácou, výhody, výhody, nevýhody, tabuľka pravdy a rozdiely od Flip-Flop RS

Flip-flop je jednoducho termín, ktorý sa týka digitálneho elektronického zariadenia, ktoré je elektronickým komponentom, ktorý sa používa na ukladanie jedného kúska informácií.

Flip-flop SR (Flip-Flop set-reset) je základnou súčasťou digitálnych elektronických obvodov používaných na ukladanie a manipuláciu s údajmi.Pracuje sekvenčne.Flip-flopy SR je možné skonštruovať pomocou západiek SR.Západok je digitálny elektronický obvod, ktorý má jednoduchú formu úložného prvku, ktorý je schopný ukladať jeden kúsok binárnych informácií (0 alebo 1).V tomto článku budeme diskutovať o Flip-flop SR, vrátane jeho pracovného princípu, tabuľky pravdy, výhod, nevýhod a rozdielov od Flip-flop RS.

Katalóg

1. Pracovný princíp flip-flop SR

2. Sr Flip-Flop Table Table

3. Charakteristická tabuľka

4. Výhody SR Flip-Flop

5. Obmedzenia SR Flip-Flops

6. Oblasti aplikácií

7. Rozdiely medzi žabkami SR a RS

1. Pracovný princíp flip-flop SR

Najjednoduchší RS Flip-Flop sa dá zostaviť pomocou dvoch 2-vstupných alebo brán, ako je to znázornené na diagrame:

Synchronized RS flip-flop on the I-NE element.

Upozorňujeme, že spôsob, akým sú prvky spojené, zaisťuje, že sú vždy v opačných štátoch.Ak je výstup prvého prvku 1, potom výstup druhého prvku bude 0 a naopak.

Pre ľahké porozumenie tu sú štyri scenáre, ktoré sa môžu vyskytnúť pri Flip-flop SR:

Scenár 1: S = 0, r = 0

Výstup brány: Výstup GATE1 aj GATE2 0. Údržba stavu: Pretože brány 3 a 4 sú brány, s jedným vstupom pri 0, ich výstupy závisia od druhého vstupu.GATE3/Q (N+1) si teda zachováva predchádzajúci stav Q a GATE4/Q (n+1) „zachováva doplnkový stav q“.

Scenár 2: S = 0, r = 1

Výstup brány: Výstupy GATE1 1 (pretože R je vysoký), výstupy GATE2 0. RESET Operácia: Pre GATE3 je jeden vstup vysoký (od GATE1), čo vedie k výstupu 0 prostredníctvom operácie NOR, čím sa resetuje stav.Jeden vstup do GATE4 však zostáva nízky, výstup 1, ktorý označuje doplnkový stav.

Scenár 3: S = 1, r = 0

Výstup brány: GATE1 Výstupy 0, výstupy GATE2 1 (pretože S je vysoký).Nastavte operáciu: V tomto okamihu výstupy GATE3 1 (druhý vstup z GATE1 je nízky) a nastaví žabky.Naopak, v dôsledku vysokého vstupu z GATE2, výstupy GATE4 0, potvrdzujúce doplnkový stav.

Scenár 4: S = 1, r = 1

Výstup brány: Pri obidvoch vstupoch vysoké, obidve brány výstup 1. Neplatný stav: Keď sú oba vstupy vysoké, brány 3 a 4 výstup 0, čo vedie k konfliktu, pretože q (n+1) a q (n+1) 'by maliBuďte doplnkovými výstupmi, ale to tak nie je, čo vedie k neplatnému stavu.

2. Sr Flip-Flop Table Table

Siež	R	Q (n+1)	Uviesť
0	0	QN	Žiadna zmena
0	1	0	Vynulovanie
1	0	1	Súbor
1	1	X	Neplatný

Túto tabuľku pravdy použijeme na napísanie charakteristickej tabuľky pre flip-flop SR.V tabuľke pravdy môžete vidieť dva vstupy, S a R a jeden výstup, Q (n+1).V charakteristickej tabuľke však uvidíte tri vstupy, S, R a QN a jeden výstup, Q (n+1).

Z logického diagramu je zrejmé, že qn a qn 'sú dva doplnkové výstupy, ktoré tiež pôsobia ako vstupy do brány 3 a 4, takže zvažujeme QN, súčasný stav klopín, za vstup a q (n (n (n+1), ďalší stav, ako výstup.

Po napísaní charakteristickej tabuľky nakresneme 3-variáciu K-Map, aby sme odvodili charakteristickú rovnicu.

3. Charakteristická tabuľka

Siež	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

Z K-Map dostanete dva páry.Po vyriešení oboch získame nasledujúcu charakteristickú rovnicu:

Q (n + 1) = s + r'qn

4. Výhody SR Flip-Flop

Použitie Flip-flop SR má niekoľko výhod.Nižšie sú uvedené niektoré z nich:

Jednoduchosť: Dizajn žabiek SR je relatívne jednoduchý a pozostáva iba z niekoľkých brán.Môžu byť ľahko integrované do väčších obvodov bez komplikujúceho celkového dizajnu.
Rýchlosť: Flip-flopy SR pracujú pri vysokej rýchlosti.Môžu sa rýchlo prepínať medzi stavmi nastavení a resetovania bez oneskorenia, čím sa zabezpečí, že digitálne systémy môžu efektívnejšie vykonávať úlohy, čím sa zlepší výkon technológií, ktoré sa spoliehajú na rýchle spracovanie údajov.
Nízka spotreba energie: SR žabky spotrebúvajú veľmi málo energie, vďaka čomu sú ideálne na použitie v zariadeniach napájaných z batérie, ako sú mobilné telefóny a prenosné výpočtové zariadenia, pričom z hľadiska využívania energie tiež znamenajú nižšie prevádzkové náklady.
Bistabilná prevádzka: Flip-flopy SR môžu neurčito udržiavať stav (nastavený alebo reset), až kým vstupný signál nezvinie zmenu a schopnosť udržiavať stabilný stav bez konštantného vstupu robí SR žabky užitočnými pre rôzne aplikácie.

5. Obmedzenia SR Flip-Flops

Napriek niekoľkým výhodám majú SR Flip-Flop tiež určité obmedzenia.Nižšie sú uvedené niektoré z nich:

Rasové podmienky: SR žabky sú citlivé na rasové podmienky, kde sa výstupný stav môže nepredvídateľne zmeniť v dôsledku zmien v načasovaní vstupných signálov, čo potenciálne vedie k chybám alebo neočakávaným výsledkom.
Neplatný stav: Inherentné obmedzenie SR Flip-Flops je ich správanie, keď sú vstupy nastavení (s) aj reset (R) aktívne súčasne.V tomto prípade flip-flop vstupuje do neplatného stavu, ktorý často vedie k tomu, že oba výstupy sú vysoké alebo nízke, čo porušuje základný prevádzkový princíp bistabilného zariadenia.Tento neplatný stav môže narušiť normálnu funkciu digitálnych obvodov, čo vedie k nepredvídateľnému správaniu systému a potenciálnej strate údajov.
Obmedzená škálovateľnosť: SR žabky môže byť ťažké škálovať až do zložitejších digitálnych systémov, keď sa zvyšuje zložitosť systému, zvyšuje sa aj pravdepodobnosť zavedenia chýb v dôsledku základnej povahy žabiek SR.

6. Oblasti aplikácií

Riadiace systémy: V riadiacich systémoch môžu SR žabky dosiahnuť hladké prechody medzi signálmi, čím minimalizujú riziká nehody a zlepšujú dopravný tok.Bežná aplikácia je v systémoch riadenia semaforu, kde SR Flip-Flops pomáhajú spravovať postupnosť semaforov a zaisťuje zmenu signálov presným a usporiadaným spôsobom, a tým bezpečne a efektívne ovládať dopravný tok.
Ukladanie pamäte: Flip-flopy SR sú tiež základnými komponentmi zariadení na ukladanie pamäte, ako sú registre.Používajú sa na dočasné ukladanie údajov do výpočtových zariadení od mikroprocesorov po procesory digitálneho signálu, čo umožňuje rýchly prístup a manipuláciu s údajmi počas spracovania úloh.
Digitálne počítadlá: Flip-flop SR sa používajú v digitálnych počítadlách na počítanie operácií, čo umožňuje zvýšenie alebo zníženie na základe vstupných signálov.
Synchronizácia údajov: Flip-flopy SR sú rozhodujúce pre synchronizáciu dátových signálov medzi dvoma digitálnymi obvodmi, čím sa zabezpečuje, že fungujú súčasne v rámci toho istého hodinového cyklu, čo je veľmi užitočné na udržanie spoľahlivosti komunikačných sietí.
Oscilátory: V kombinácii s inými komponentmi môžu SR žabky tvoriť jednoduché oscilátory, ktoré vytvárajú periodické signály.Toto je užitočné najmä v aplikáciách, ako sú napríklad hodinové obvody a generátory zvukových signálov, kde je potrebná tvorba konzistentného a stabilný signál.

7. Rozdiely medzi žabkami SR a RS

Funkcia	Žabky	RS Flip-Flop
S = 0 ， r = 0	Štát Q (bez zmeny) udržiavaný.	Štát Q (bez zmeny) udržiavaný.
S = 0 ， r = 1	Reset (q = 0)	Reset (q = 0)
S = 1 ， r = 0	Set (q = 1)	Set (q = 1)
S = 1 ， r = 1	Set (dominantný) (q = 1)	Reset (dominantný) (q = 0)
Výhody:	Keď sú s a r 1, operácia nastavená má prednosť.	Keď sú S a R 1, resetovacia operácia má prednosť.

O nás

ALLELCO LIMITED

Allelco je medzinárodne slávny na jednom mieste Distribútor služieb obstarávania hybridných elektronických komponentov, ktorý sa zaviazal poskytovať komplexné služby obstarávania a dodávateľského reťazca pre globálny elektronický výrobný a distribučný priemysel vrátane globálnych 500 tovární OEM a nezávislých maklérov.
Čítaj viac