基本與非門SR鎖存器（Set-Reset Latch）是數字電路中的一種基礎元件，用于存儲一位二進制數據。它由兩個互補的與非門（NAND gate）組成，通過這兩個與非門的交叉反饋實現狀態的鎖存。以下是對其基本結構及工作原理的簡述：

一、結構

基本與非門SR鎖存器主要由兩個與非門組成，這兩個與非門的輸出分別連接到對方的輸入端，形成交叉反饋的結構。具體來說，鎖存器有兩個輸入端S（Set，置位）和R（Reset，復位），以及兩個輸出端Q和Q'（Q的補碼）。

二、工作原理

1. 初始狀態

當SR鎖存器剛上電或處于未確定狀態時，S和R的輸入電平可能是任意的。然而，由于與非門的特性（即當且僅當所有輸入為高電平時，輸出才為低電平），輸出Q和Q'的電平將迅速穩定到一個確定的狀態。這個狀態取決于S和R的初始電平以及與非門的具體實現方式。

2. 工作模式

• 置位（Set） ：當S為高電平（邏輯1），R為低電平（邏輯0）時，與非門G1（假設G1的輸出連接到Q）的輸入為S和Q'（由于Q'是Q的補碼，初始時可能不確定），但由于R為低電平，G2（輸出連接到Q'）的輸出Q'將確定為高電平（因為G2的另一個輸入是R，為低電平）。此時，G1的輸入為S（高電平）和Q'（高電平），輸出Q將變為低電平（與非門邏輯），但Q'保持高電平。這樣，鎖存器被置位到Q=1、Q'=0的狀態。
• 復位（Reset） ：當S為低電平（邏輯0），R為高電平（邏輯1）時，情況與置位相反。此時，G2的輸出Q'將變為低電平（因為G2的一個輸入R為高電平，而另一個輸入Q的初始狀態不影響G2的輸出），而G1的輸出Q將變為高電平（因為G1的一個輸入S為低電平，另一個輸入Q'也為低電平）。這樣，鎖存器被復位到Q=0、Q'=1的狀態。
• 保持（Hold） ：當S和R都為低電平時，兩個與非門的輸出將保持不變。這是因為無論Q和Q'的初始狀態如何，G1和G2的輸出都不會改變（由于所有輸入都是低電平，與非門輸出保持高電平）。因此，鎖存器保持當前狀態不變。
• 非法狀態 ：當S和R都為高電平時，SR鎖存器進入一種非法狀態。由于與非門的交叉反饋結構，此時Q和Q'的輸出將變得不確定且可能產生振蕩。因此，在實際應用中應避免這種情況的發生。

三、總結

基本與非門SR鎖存器通過兩個互補的與非門實現了一位二進制數據的存儲。它根據S和R的輸入電平來控制鎖存器的置位、復位和保持操作。在實際應用中，需要確保S和R的輸入信號滿足約束條件（即不同時為高電平），以避免鎖存器進入非法狀態。