الصفحة الرئيسية مدونة~~دليل المعرفة SR Flip-Flop-مبدأ العمل ، المزايا ، العيوب ، جدول الحقيقة ، والاختلافات من RS Flip-Flop~~

~~على 27/04/2024~~ ~~1,050~~

دليل المعرفة SR Flip-Flop-مبدأ العمل ، المزايا ، العيوب ، جدول الحقيقة ، والاختلافات من RS Flip-Flop

إن Flip-Flop هو ببساطة مصطلح يشير إلى جهاز إلكتروني رقمي ، وهو مكون إلكتروني يستخدم لتخزين جزء واحد من المعلومات.

يعد SR Flip-Flop (set-reset flip-flop) مكونًا أساسيًا للدوائر الإلكترونية الرقمية المستخدمة لتخزين البيانات ومعالجتها.تعمل بطريقة متتابعة.يمكن بناء sr flip-flops باستخدام مزلاج SR.المزلاج عبارة عن دائرة إلكترونية رقمية تأخذ الشكل البسيط لعنصر التخزين ، قادر على تخزين جزء واحد من المعلومات الثنائية (0 أو 1).في هذه المقالة ، سنناقش SR Flip-Flop ، بما في ذلك مبدأ العمل ، وجدول الحقيقة ، والمزايا ، والعيوب ، والاختلافات من RS Flip-Flop.

كتالوج

1. مبدأ العمل SR Flip-Flop

2. جدول الحقيقة SR Flip-Flop

3. الجدول المميز

4. مزايا SR Flip-Flop

5. قيود sr flip-flops

6. مجالات التطبيق

7. الاختلافات بين SR و RS Flip-Flops

1. مبدأ العمل SR Flip-Flop

يمكن بناء أبسط rs flip-flop باستخدام اثنين من المدخلات أو البوابات ، كما هو موضح في المخطط:

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

يرجى ملاحظة أن الطريقة التي تتصل بها العناصر تضمن أنها دائمًا في حالات معاكسة.إذا كان إخراج العنصر الأول هو 1 ، فسيكون إخراج العنصر الثاني 0 ، والعكس صحيح.

لسهولة الفهم ، فيما يلي السيناريوهات الأربعة التي يمكن أن تحدث مع Flip-Flop SR:

السيناريو 1: s = 0 ، r = 0

إخراج البوابة: كل من Gate1 و Gate2 Outding 0. صيانة الحالة: نظرًا لأن Gates 3 و 4 ليست بوابات ، مع إدخال واحد في 0 ، تعتمد مخرجاتها على الإدخال الثاني.وبالتالي ، تحتفظ GATE3/Q (n+1) بالحالة السابقة Q ، و GATE4/Q (n+1) "تحتفظ بالحالة التكميلية Q '.

السيناريو 2: s = 0 ، r = 1

إخراج البوابة: مخرجات GATE1 1 (نظرًا لأن R مرتفع) ، فإن GATE2 مخرجات 0. عملية إعادة تعيين: بالنسبة للبوابة 3 ، يكون إدخال واحد مرتفعًا (من GATE1) ، مما يؤدي إلى إخراج 0 عبر التشغيل ، وبالتالي إعادة تعيين الحالة.ومع ذلك ، لا يزال أحد المدخلات إلى Gate4 منخفضًا ، وإخراج 1 ، مما يشير إلى الحالة التكميلية.

السيناريو 3: s = 1 ، r = 0

إخراج البوابة: مخرجات GATE1 0 ، مخرجات GATE2 1 (نظرًا لأن S مرتفع).Set Operation: في هذا الوقت ، مخرجات GATE3 1 (المدخلات الأخرى من GATE1 منخفضة) ، وضع Flip-Flop.على العكس ، بسبب ارتفاع المدخلات من Gate2 ، مخرجات GATE4 0 ، مؤكدة على الحالة التكميلية.

السيناريو 4: s = 1 ، r = 1

إخراج البوابة: مع ارتفاع كلا المدخلات ، كلا الإخراج البوابات 1. حالة غير صالحة: عندما يكون كلا المدخلات مرتفعًا ، يجب على البوابات 3 و 4 الإخراج 0 ، مما يؤدي إلى تعارض لأن Q (n+1) و q (n+1) 'كن مخرجات تكميلية ، ولكن هذا ليس هو الحال ، مما يؤدي إلى أن هذه الحالة غير صالحة.

2. جدول الحقيقة SR Flip-Flop

ق	ص	س (ن+1)	ولاية
0	0	QN	لا تغيير
0	1	0	إعادة ضبط
1	0	1	تعيين
1	1	x	غير صالح

سوف نستخدم جدول الحقيقة هذا لكتابة الجدول المميز لـ SR Flip-Flop.في جدول الحقيقة ، يمكنك رؤية اثنين من المدخلات ، S و R ، وإخراج واحد ، Q (n+1).ومع ذلك ، في الجدول المميز ، سترى ثلاثة مدخلات ، S ، R ، و QN ، وإخراج واحد ، Q (n+1).

من الرسم البياني المنطقي ، من الواضح أن QN و QN 'هما مخرجان تكميلين ، يعملان أيضًا كمدخلات إلى Gates 3 و 4 ، لذلك نحن نعتبر QN ، الحالة الحالية لـ Flip-Flop ، كمدخلات ، و Q (n+1) ، الحالة التالية ، كإخراج.

بعد كتابة الجدول المميز ، سنرسم خريطة k 3-متغير لاشتقاق المعادلة المميزة.

3. الجدول المميز

ق	ص	QN	س (ن+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

من خريطة K ، تحصل على زوجين.بعد حل الاثنين ، نحصل على المعادلة المميزة التالية:

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

4. مزايا SR Flip-Flop

باستخدام SR Flip-Flops له العديد من المزايا.فيما يلي بعضهم:

البساطة: تصميم sr flip-flops بسيط نسبيًا ، ويتألف فقط من بعض البوابات.يمكن دمجها بسهولة في دوائر أكبر دون تعقيد التصميم العام.
السرعة: تعمل SR Flip-Flops بسرعة عالية.يمكنهم التبديل بسرعة بين Set وإعادة ضبط الحالات دون تأخير ، مما يضمن أن الأنظمة الرقمية يمكنها أداء المهام بشكل أكثر كفاءة ، وبالتالي تحسين أداء التقنيات التي تعتمد على معالجة البيانات السريعة.
استهلاك الطاقة المنخفضة: تستهلك SR Flip-Flops طاقة قليلة جدًا ، مما يجعلها مثالية للاستخدام في الأجهزة التي تعمل بالبطاريات ، مثل الهواتف المحمولة وأجهزة الحوسبة المحمولة ، بينما تعني أيضًا انخفاض التكاليف التشغيلية من حيث استخدام الطاقة.
العملية القابلة للتجزئة: يمكن لـ SR Flip-Flops الحفاظ على حالة غير مسموعة (مجموعة أو إعادة تعيين) حتى تطالب إشارة الإدخال بالتغيير ، والقدرة على الحفاظ على حالة مستقرة دون إدخال ثابت تجعل من فلسفة SR مفيدة لتطبيقات مختلفة.

5. قيود sr flip-flops

على الرغم من العديد من المزايا ، فإن SR Flip-Flops لديها أيضًا بعض القيود.فيما يلي بعضهم:

ظروف السباق: تعتبر SR Flip-Flops عرضة لظروف السباق حيث قد تتغير حالة الإخراج بشكل غير متوقع بسبب التغيرات في توقيت إشارات الإدخال ، مما يؤدي إلى أخطاء أو نتائج غير متوقعة.
الحالة غير الصالحة: إن القيود المتأصلة في Flip-Flops SR هي سلوكها عندما تكون كل من المدخلات (S) وإعادة التعيين (R) نشطة في وقت واحد.في هذه الحالة ، تدخل Flip-Flop إلى حالة غير صالحة ، وغالبًا ما تؤدي إلى ارتفاع كلا المخرجين أو منخفضة ، مما ينتهك مبدأ التشغيل الأساسي لجهاز قابل للضرب.يمكن أن تعطل هذه الحالة غير الصالحة الوظيفة الطبيعية للدوائر الرقمية ، مما يؤدي إلى سلوك النظام غير المتوقع وفقدان البيانات المحتمل.
قابلية التوسع المحدودة: قد يكون من الصعب توسيع نطاق SR Flip-Flops إلى أنظمة رقمية أكثر تعقيدًا مع زيادة تعقيد النظام ، ويزداد أيضًا احتمال إدخال الأخطاء بسبب الطبيعة الأساسية لـ SR Flip-Flops.

6. مجالات التطبيق

أنظمة التحكم: في أنظمة التحكم ، يمكن لـ SR Flip-Flops تحقيق انتقالات سلسة بين الإشارات ، وبالتالي تقليل مخاطر الحوادث وتحسين تدفق حركة المرور.يوجد تطبيق شائع في أنظمة التحكم في إشارة المرور ، حيث تساعد Flip-Flops SR في إدارة تسلسل إشارات المرور ، مما يضمن أن الإشارات تتغير بطريقة دقيقة ومنظمة ، وبالتالي السيطرة على تدفق حركة المرور بأمان وكفاءة.
تخزين الذاكرة: SR Flip-Flops هي أيضًا مكونات أساسية لأجهزة تخزين الذاكرة مثل السجلات.يتم استخدامها لتخزين البيانات مؤقتًا في أجهزة الحوسبة التي تتراوح من المعالجات الدقيقة إلى معالجات الإشارات الرقمية ، مما يسمح بالوصول السريع والتعامل مع البيانات أثناء مهام المعالجة.
العدادات الرقمية: يتم استخدام Flops SR في العدادات الرقمية لعمليات العد ، مما يسمح بزيادة أو انخفاض بناءً على إشارات الإدخال.
مزامنة البيانات: تعتبر Flip-Flops SR ضرورية لمزامنة إشارات البيانات بين دائرتين رقميتين ، مما يضمن أن يعمل في وقت واحد في نفس دورة الساعة ، وهو أمر مفيد للغاية للحفاظ على موثوقية شبكات الاتصال.
المذبذبات: عندما يتم دمجها مع مكونات أخرى ، يمكن أن تشكل Flops SR Flipors مذبذبات بسيطة تنتج إشارات دورية.هذا مفيد بشكل خاص في التطبيقات مثل دوائر الساعة ومولدات الإشارة الصوتية حيث هناك حاجة إلى توليد إشارة متسقة ومستقرة.

7. الاختلافات بين SR و RS Flip-Flops

ميزة	SR Flip-Flop	RS Flip-Flop
s = 0 ， r = 0	Q State (لا تغيير) الحفاظ عليها.	Q State (لا تغيير) الحفاظ عليها.
s = 0 ， r = 1	إعادة تعيين (س = 0)	إعادة تعيين (س = 0)
s = 1 ， r = 0	SET (Q = 1)	SET (Q = 1)
s = 1 ， r = 1	مجموعة (مهيمنة) (س = 1)	إعادة تعيين (المهيمنة) (q = 0)
المزايا:	عندما تكون S و R كلاهما 1 ، عملية المجموعة الأسبقية.	عندما تكون S و R كلاهما 1 ، عملية إعادة تعيين الأسبقية.

معلومات عنا

ALLELCO LIMITED

Allelco هو شهرة واحدة شهيرة موزع خدمة المشتريات للمكونات الإلكترونية الهجينة ، ملتزمة بتوفير خدمات شاملة لشراء وسلسلة التوريد لصناعات التصنيع والتوزيع الإلكترونية العالمية ، بما في ذلك أفضل 500 مصانع OEM والوسطاء المستقلين.
قراءة المزيد