什么是 S-R 鎖存器？

在開始使用 S-R門鎖之前，您需要知道什么是門鎖。鎖存器是一種異步電路（它不需要時鐘信號即可工作），它有兩種穩定狀態，高（“1”）和低（“0”），可用于存儲二進制數據。許多時序電路和較大的存儲設備（如移位寄存器）使用鎖存器作為其主要構建塊。

最簡單的鎖存器是設置復位 （S-R） 鎖存器。您可以通過使用交叉反饋回路連接兩個NOR門來構建一個。

帶 NOR 門的 S-R 鎖存器

只要電路通電，該反饋路徑對于存儲一位數據至關重要。在該電路中，上柵極具有S輸入和主輸出Q，而下柵極具有R輸入和反相輸出Q?。

S-R門鎖如何工作？

首先，讓我們定義 S-R 鎖存器的真值表：

現在，讓我們分析一下 S-R 鎖存器如何使用其真值表和帶 NOR門的電路工作。請記住，NOR門僅在兩個輸入均為“1”時給出“0”，對于任何其他輸入組合，輸出為“0”。

您可以在真值表中看到，當輸入 S 和 R 都等于“0”時，輸出 Q 保持不變。這是 S-R 鎖存器的記憶功能，因為它保存了以前的值。假設 Q輸出在當前狀態下為“1”。如果現在將兩個輸入都放在“0”中，則輸出將保持為“1”，如下所示：

那么，如何將Q輸出“重置”為“0”？好吧，正如您在真值表中所看到的，R 輸入中需要“1”，S 輸入中需要“0”。

但是，如果您想在 Q 輸出中“設置”一個“1”，只需遵循真值表并在 S 輸入中放置一個“1”，在 R 輸入中放置一個“0”。

最后，S 和 R 輸入不應同時為“1”，因為 NOR 門僅在其兩個輸入為“1”時才給出“0”，但如果一個輸入為“1”，則輸出將為“0”。因此，如果

S 和 R 為“1”，則兩個鎖存器的輸出將同時為“0”，這違反了該鎖存器的工作原理。

帶 NAND 門的 SR 閂鎖

S-R 門鎖也可以使用兩個 NAND 門構建：

帶 NAND 門的 S-R 鎖存器

在上面的電路中，您可能已經注意到與帶有NOR門的電路略有不同。現在輸入已交換，S輸入在上門，R輸入在下門。此外，輸入已被否定。

它的工作方式與NOR門相同，只是輸入是反轉的。這是真值表：

示例電路

作為實際示例，您可以使用 CD4001 芯片構建 SR 鎖存器。下面您可以看到 CD4001 內部有四個 NOR 門，非常適合此類應用。

電路的工作原理如下：按下按鈕 PB2 時，即使在 PB2 松開后，LED L2 也會打開并保持亮起，而 LED L1 保持熄滅。 按下按鈕 PB2時，LED L1 熄滅，而 LED L1 即使在松開 PB1 后也會打開并保持亮起。要組裝上述電路，您需要：

CD4001芯片

兩個按鈕（PB1 和 PB2）

兩個指示燈

兩個10 kΩ電阻（R1和R2）

兩個 330 Ω電阻（R3 和 R4）