1ビットのSRラッチ

回路に記憶を教えよう

SRはSet Reset、セットとリセットで、1と0を書き込みます。ラッチはビット、つまり0か1の二進数字を保存します。2個のNOR（NOT OR、否定論理和）ゲートが出力を互いに戻します。NORは両入力が0のときだけ1です。ここで論理1は5 V、論理0は0 Vです。

実験台

回路の設定を変え、測定値を予想してから課題を確認しましょう。教材用のモデルで、各レッスンに仮定を説明しています。

ログインして進捗を保存. ゲストの進捗はこの端末に保存されます.

動作のしくみ

1で働く理想入力です。S = R = 1は無効で、両方を解除した後も単独の命令まで記憶は不確定です。電源を切ると教材モデルは0へ戻りますが、実物の起動状態は保証されません。遅延と雑音は省略します。「両入力を解除」でSとRを同時に0へ戻します。

Sはセット、Rはリセット、Qは保存出力、Q̅は有効状態で反対の出力です。S = R = 0では帰還が以前のビットを保ちます。両命令を1にすると両出力は0になります。

難易度

組み立て · 観察
電源を入れ、S = 1、R = 0でQ = 5 Vにしよう。
ヒントを見る
S=1; R=0 → Q=5 V
探究 · 実験
まずS = 1、R = 0、その後Sを0へ解除。R = 0のままQ = 5 Vを確かめよう。
ヒントを見る
S=1; R=0 → S=0; R=0 → Q=5 V
自力で解く · 解決
S = 0、R = 1にしてQ = 0 V、Q̅ = 5 Vを得よう。
ヒントを見る
S=0; R=1 → Q=0 V; Q̅=5 V

追加の読み物と回路レシピ

ドアセンサーは一瞬だけ知らせます。記憶がなければ見る前に消えます。交差した帰還は短い出来事を後で確認できる状態に変えます。

S,R = 00 → Qprev; 10 → Q=1; 01 → Q=0; 11 → Q=Q̅=0

00の結果には以前の状態が必要です。保持は0の書き込みではありません。Q̅の線は補完出力を示し、負電圧ではありません。

センサーが正常に戻っても短い警報を記憶できます。別のリセットで確認済みにします。

帰還は適切な電源がある間だけ状態を保ちます。このラッチは永久記憶ではありません。

S = R = 1を普通の記憶命令に使わないでください。両方を解除してもビットは確実に選べません。

詳しく読む

ゲートが既存状態を支えます。リセット命令はありません。

セットしてからRを変えずSを0へ戻そう。

セット中も解除後もQは5 Vです。

セットを解除してリセットを有効にしよう。

Qは0 Vになり、リセット解除後も0を保ちます。

S = R = 1を試し、両方を解除して不確定状態を観察しよう。リセットだけを有効にして回復させ、正常な保持と比べよう。