خانه وبلاگ~~راهنمای دانش SR Flip-Flop-اصل کار ، مزایا ، مضرات ، جدول حقیقت و تفاوت های Flip-Flop~~

~~در 2024/04/27~~ ~~1,047~~

راهنمای دانش SR Flip-Flop-اصل کار ، مزایا ، مضرات ، جدول حقیقت و تفاوت های Flip-Flop

فلیپ فلاپ به سادگی اصطلاحی است که به یک دستگاه الکترونیکی دیجیتال اشاره دارد ، که یک مؤلفه الکترونیکی است که برای ذخیره یک بیت اطلاعات استفاده می شود.

SR Flip-Flop (Set-Reset Flip-Flop) یک مؤلفه اصلی مدارهای الکترونیکی دیجیتال است که برای ذخیره و دستکاری داده ها استفاده می شود.این کار به صورت متوالی عمل می کند.SR Flip-Flops را می توان با استفاده از Latches SR ساخته شد.قفل یک مدار الکترونیکی دیجیتال است که شکل ساده یک عنصر ذخیره سازی را می گیرد ، که قادر به ذخیره یک بیت از اطلاعات باینری (0 یا 1) است.در این مقاله ، ما در مورد SR Flip-Flop ، از جمله اصل کار آن ، جدول حقیقت ، مزایا ، مضرات و تفاوت های Flip-Flop RS بحث خواهیم کرد.

کاتالوگ

1. SR Flip-Flop اصل کار

2. جدول حقیقت SR Flip-Flop

3. جدول مشخصه

4- مزایای SR flip-flop

5. محدودیت های SR flip-flops

6. مناطق کاربردی

7. تفاوت بین SR و RS Flip-Flops

1. SR Flip-Flop اصل کار

همانطور که در نمودار نشان داده شده است ، ساده ترین Flip-Flop را می توان با استفاده از دو دروازه و نه دروازه ساخته کرد:

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

لطفاً توجه داشته باشید که نحوه اتصال عناصر تضمین می کند که همیشه در حالت های مخالف قرار دارند.اگر خروجی عنصر اول 1 باشد ، خروجی عنصر دوم 0 خواهد بود و بالعکس.

برای سهولت در درک ، در اینجا چهار سناریویی وجود دارد که می توانند با یک فلیپ فلاپ SR رخ دهند:

سناریو 1: S = 0 ، r = 0

خروجی دروازه: هر دو GATE1 و GATE2 خروجی 0. نگهداری حالت: از آنجا که دروازه های 3 و 4 نه دروازه ها نیستند ، با یک ورودی در 0 ، خروجی های آنها به ورودی دوم بستگی دارد.بنابراین ، GATE3/Q (N+1) حالت قبلی Q را حفظ می کند ، و GATE4/Q (N+1) "حالت مکمل Q را حفظ می کند".

سناریو 2: S = 0 ، r = 1

خروجی دروازه: خروجی های Gate1 1 (از آنجا که R زیاد است) ، خروجی های GATE2 0. عملکرد تنظیم مجدد: برای GATE3 ، یک ورودی زیاد است (از GATE1) ، و منجر به خروجی 0 از طریق عملیات NOR ، می شود ، بنابراین حالت را دوباره تنظیم می کند.با این حال ، یک ورودی به GATE4 کم است ، با خروجی 1 ، و نشانگر وضعیت مکمل است.

سناریو 3: S = 1 ، r = 0

خروجی دروازه: خروجی های Gate1 0 ، Gate2 Outputs 1 (از آنجا که S زیاد است).عملیات تنظیم: در این زمان ، GATE3 خروجی 1 (ورودی دیگر از GATE1 کم است) ، تنظیم Flip-Flop.برعکس ، به دلیل ورودی زیاد از GATE2 ، GATE4 خروجی 0 ، تأیید وضعیت مکمل.

سناریو 4: S = 1 ، r = 1

خروجی دروازه: با هر دو ورودی زیاد ، هر دو دروازه خروجی 1. حالت نامعتبر: هنگامی که هر دو ورودی زیاد هستند ، دروازه 3 و 4 هر دو خروجی 0 و در نتیجه درگیری به دلیل q (n+1) و q (n+1) باید باشدخروجی های مکمل باشید ، اما این طور نیست که منجر به نامعتبر این حالت شود.

2. جدول حقیقت SR Flip-Flop

حرف	حرف	س (n+1)	حالت
0	0	qn	بدون تغییر
0	1	0	بازنشانی
1	0	1	تنظیم کردن
1	1	x	نامعتبر

ما از این جدول حقیقت برای نوشتن جدول مشخصه برای SR Flip-Flop استفاده خواهیم کرد.در جدول حقیقت ، می توانید دو ورودی ، S و R و یک خروجی ، Q (N+1) را مشاهده کنید.با این حال ، در جدول مشخصه ، سه ورودی ، S ، R و QN و یک خروجی ، Q (N+1) را مشاهده خواهید کرد.

از نمودار منطق ، واضح است که qn و qn دو خروجی مکمل هستند ، همچنین به عنوان ورودی به دروازه های 3 و 4 عمل می کنند ، بنابراین ما QN ، وضعیت فعلی فلیپ-فلوپ را به عنوان یک ورودی و q در نظر می گیریم (N1)) ، حالت بعدی ، به عنوان یک خروجی.

پس از نوشتن جدول مشخصه ، ما یک نقشه K 3 متغیر را برای استخراج معادله مشخصه ترسیم خواهیم کرد.

3. جدول مشخصه

حرف	حرف	qn	س (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

از نقشه K ، دو جفت دریافت می کنید.پس از حل هر دو ، معادله مشخصه زیر را بدست می آوریم:

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

4- مزایای SR flip-flop

استفاده از SR Flip-Flops چندین مزیت دارد.در زیر برخی از آنها وجود دارد:

سادگی: طراحی SR Flip-Flops نسبتاً ساده است و فقط از چند دروازه تشکیل شده است.آنها می توانند به راحتی در مدارهای بزرگتر و بدون پیچیده کردن طراحی کلی ادغام شوند.
سرعت: SR Flip-Flops با سرعت بالا کار می کند.آنها می توانند به سرعت بین حالت های تنظیم شده و تنظیم مجدد بدون تأخیر جابجا شوند ، اطمینان حاصل کنند که سیستم های دیجیتال می توانند وظایف بیشتری را انجام دهند و در نتیجه عملکرد فناوری هایی را که به پردازش سریع داده ها متکی هستند ، بهبود می بخشد.
مصرف کم مصرف: SR Flip-Flops انرژی بسیار کمی مصرف می کند ، و آنها را برای استفاده در دستگاه های باتری مانند تلفن های همراه و دستگاه های محاسباتی قابل حمل ایده آل می کند ، در حالی که به معنای هزینه های عملیاتی کمتری از نظر مصرف انرژی نیز هست.
عملیات قابل استفاده: SR Flip-Flops می تواند به طور نامحدود یک حالت (تنظیم یا تنظیم مجدد) را حفظ کند تا یک سیگنال ورودی باعث تغییر شود و امکان حفظ یک حالت پایدار بدون ورودی ثابت باعث می شود SR Flip-Flops برای برنامه های مختلف مفید باشد.

5. محدودیت های SR flip-flops

با وجود چندین مزیت ، SR Flip-Flops نیز محدودیت هایی دارد.در زیر برخی از آنها وجود دارد:

شرایط مسابقه: Flip-Flops SR مستعد شرایط مسابقه است که در آن ممکن است به دلیل تغییر در زمان سیگنال های ورودی ، حالت خروجی به طور غیرقابل پیش بینی تغییر کند ، که به طور بالقوه منجر به خطا یا نتایج غیر منتظره می شود.
حالت نامعتبر: محدودیت ذاتی SR Flip-Flops رفتار آنهاست که ورودی های مجموعه (ها) و تنظیم مجدد (R) همزمان فعال هستند.در این حالت ، Flip-Flop وارد یک حالت نامعتبر می شود ، که اغلب منجر به بالا یا پایین بودن هر دو خروجی می شود و این باعث نقض اصل اصلی عملیاتی یک دستگاه قابل استفاده می شود.این حالت نامعتبر می تواند عملکرد عادی مدارهای دیجیتال را مختل کند و منجر به رفتار سیستم غیرقابل پیش بینی و از دست دادن داده های بالقوه شود.
مقیاس پذیری محدود: با افزایش پیچیدگی سیستم ممکن است مقیاس به سیستم های دیجیتالی پیچیده تر دشوار باشد ، احتمال معرفی خطاها به دلیل ماهیت اساسی SR Flip-Flops نیز افزایش می یابد.

6. مناطق کاربردی

سیستم های کنترل: در سیستم های کنترل ، SR Flip-Flops می تواند به انتقال صاف بین سیگنال ها دست یابد ، در نتیجه خطرات تصادف را به حداقل می رساند و باعث بهبود جریان ترافیک می شود.یک برنامه متداول در سیستم های کنترل چراغ راهنمایی است ، جایی که SR Flip-Flops به مدیریت توالی چراغ های راهنمایی و رانندگی کمک می کند ، اطمینان حاصل می کند که سیگنال ها به صورت دقیق و منظم تغییر می کنند ، از این طریق با اطمینان و کارآمد کنترل جریان ترافیک.
ذخیره سازی حافظه: SR Flip-Flops همچنین مؤلفه های اساسی دستگاه های ذخیره سازی حافظه مانند رجیسترها هستند.آنها برای ذخیره موقت داده ها در دستگاه های محاسباتی اعم از ریزپردازنده ها گرفته تا پردازنده های سیگنال دیجیتال استفاده می شوند و امکان دسترسی سریع و دستکاری داده ها در هنگام پردازش کار را فراهم می کنند.
پیشخوان های دیجیتال: Flip-Flops SR در شمارنده های دیجیتال برای شمارش عملیات استفاده می شود و باعث افزایش یا کاهش بر اساس سیگنال های ورودی می شود.
هماهنگ سازی داده ها: Flip-Flops SR برای همگام سازی سیگنال های داده بین دو مدار دیجیتال بسیار مهم است و اطمینان حاصل می کند که آنها به طور همزمان در همان چرخه ساعت کار می کنند ، که برای حفظ قابلیت اطمینان شبکه های ارتباطی بسیار مفید است.
نوسان سازها: هنگامی که با سایر مؤلفه ها ترکیب می شوند ، SR Flip-Flops می تواند نوسان سازهای ساده ای را تشکیل دهد که سیگنال های دوره ای تولید می کنند.این امر به ویژه در برنامه هایی مانند مدارهای ساعت و ژنراتورهای سیگنال صوتی که در آن به تولید سیگنال سازگار و پایدار نیاز است ، مفید است.

7. تفاوت بین SR و RS Flip-Flops

نشان	sr flip-flop	Flip-flop
S = 0 ， r = 0	حالت Q (بدون تغییر) حفظ شده است.	حالت Q (بدون تغییر) حفظ شده است.
S = 0 ， r = 1	تنظیم مجدد (q = 0)	تنظیم مجدد (q = 0)
S = 1 ， r = 0	تنظیم (q = 1)	تنظیم (q = 1)
S = 1 ， r = 1	تنظیم (غالب) (q = 1)	تنظیم مجدد (غالب) (q = 0)
مزایای:	وقتی S و R هر دو 1 هستند ، عملیات تنظیم شده برتری می گیرد.	وقتی S و R هر دو 1 هستند ، عملکرد تنظیم مجدد برتری می گیرد.

دربارهی ما

ALLELCO LIMITED

Allelco یک توقف بین المللی مشهور است توزیع کننده خدمات تهیه کننده اجزای الکترونیکی ترکیبی ، متعهد به ارائه خدمات جامع و خدمات زنجیره تأمین برای صنایع جهانی تولید و توزیع الکترونیکی ، از جمله 500 کارخانه برتر OEM و کارگزاران مستقل.
ادامه مطلب