輸入信號(hào)消失 SR鎖存器如何實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)

即解釋當(dāng)一端輸入信號(hào)消失時(shí)，為什么SR還可以使原來(lái)的信號(hào)保持？

“信號(hào)消失”，我估計(jì)指的是將S、R均置為0的意思。我有時(shí)也會(huì)說(shuō)給某個(gè)輸入加個(gè)信號(hào)或者撤掉某個(gè)信號(hào)，指的是給這個(gè)輸入置1或置0。所以題主想問(wèn)的是，為什么SR鎖存器S和R置為0時(shí)，輸出能夠保持不變。

正好前兩周剛又回顧了下這些基礎(chǔ)知識(shí)，在這里放上我的個(gè)人理解。

SR鎖存器SR-Latch能夠存儲(chǔ)數(shù)據(jù)是因?yàn)樗哂须p穩(wěn)態(tài)Bi-Stable的結(jié)構(gòu)。而雙穩(wěn)態(tài)電路，是時(shí)序電路中鎖存器Latch和寄存器Register（觸發(fā)器Flip-Flop）的基礎(chǔ)，幾乎所有的鎖存器和寄存器（觸發(fā)器）都是由雙穩(wěn)態(tài)電路衍生而來(lái)。

雙穩(wěn)態(tài)電路

基本的雙穩(wěn)態(tài)電路由兩個(gè)反向器形成環(huán)路，可以發(fā)現(xiàn)Vo1=Vi2=~Vo2=~Vi1，整個(gè)環(huán)路形成穩(wěn)態(tài)，小噪聲的干擾都無(wú)法破壞這個(gè)環(huán)路中兩個(gè)器件的輸入輸出的狀態(tài)。而如果改變（更強(qiáng)的驅(qū)動(dòng)力強(qiáng)行改變或利用額外的電路結(jié)構(gòu)）Vi1的電壓，環(huán)路仍然會(huì)進(jìn)入新的穩(wěn)態(tài)，仍然滿足Vo1=Vi2=~Vo2=~Vi1。這個(gè)電路因?yàn)榇嬖趦蓚€(gè)穩(wěn)定狀態(tài)Vo1=Vi2=~Vo2=~Vi1=1和Vo1=Vi2=~Vo2=~Vi1=0，因此被稱為雙穩(wěn)態(tài)電路。

下圖是我隨便畫(huà)的一個(gè)形象表示，一個(gè)球在兩個(gè)坑的某一個(gè)坑中，如果沒(méi)有人為挪動(dòng)這個(gè)球，這個(gè)球?qū)⑹冀K在這個(gè)坑里。

雙穩(wěn)態(tài)的形象表示

然后接下來(lái)分析SR鎖存器：

這是SR鎖存器，因?yàn)橐粋€(gè)2輸入或非門(mén)在一個(gè)輸入固定為0時(shí)就相當(dāng)于一個(gè)反向器，因此在S、R都為0時(shí)，兩個(gè)或非門(mén)等于兩個(gè)反向器，又因?yàn)閮蓚€(gè)或非門(mén)環(huán)型連接，此時(shí)SR鎖存器等同于基本雙穩(wěn)態(tài)電路。

而當(dāng)R或S中某一個(gè)信號(hào)置為1時(shí)，例如S=1，此時(shí)S輸入的這個(gè)反向器輸出將會(huì)固定為0，此時(shí)雙穩(wěn)態(tài)電路被破壞，使得Q=1，Q反=0，而當(dāng)S又從1變?yōu)?時(shí)，SR鎖存器又變成了雙穩(wěn)態(tài)電路，從而能夠保持住Q和Q反的輸出。置R=1時(shí)也是同理。

置S或者R中某一個(gè)輸入為1，相當(dāng)于把兩坑中間的高坡挖掉，同時(shí)把一個(gè)坑挖的更深，讓球自然滾入其中。S、R恢復(fù)為0，相當(dāng)于把兩個(gè)坑恢復(fù)為原裝。

而SR鎖存器不正常的狀態(tài)是SR一起置1，此時(shí)Q和Q反將輸出為0，如果此時(shí)同時(shí)撤掉S、R信號(hào)，輸出將隨機(jī)進(jìn)入到雙穩(wěn)態(tài)中某一個(gè)穩(wěn)態(tài)。這相當(dāng)于把球放到兩個(gè)坑中間的坡頂上，球?qū)⑹軘_動(dòng)而隨機(jī)掉入某一個(gè)坑中間。