保存一位的 SR 锁存器

让电路学会记忆

SR 是 Set Reset，即置位和复位：分别写入 1 和 0。锁存器保存一个位，也就是值为 0 或 1 的二进制数字。两个 NOR（NOT OR，或非）门把各自输出反馈给对方。NOR 只有在两个输入都为 0 时输出 1。这里逻辑 1 是 5 V，逻辑 0 是 0 V。

实验台

改变电路设置，预测读数，再检查挑战结果。这些是教学模型，每课都会说明模型的假设。

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工作原理

理想高电平有效输入：1 启动命令。S = R = 1 无效；随后释放到 00，记忆仍不确定，直到单独置位或复位。断电将教学模型复位为 0；真实电路上电状态不保证。忽略延迟和噪声。使用“同时释放两个输入”把 S 和 R 一起返回 0。

S 是置位，R 是复位，Q 是保存的输出，Q̅ 在有效状态下与其相反。S = R = 0 时反馈保持旧位。两个命令同时为 1 会把两个输出都强制为 0。

难度

搭建 · 观察
通电。设 S = 1、R = 0，得到 Q = 5 V。
需要提示？
S=1; R=0 → Q=5 V
探索 · 实验
先设 S = 1、R = 0，再把 S 释放到 0。保持 R = 0，确认 Q 仍为 5 V。
需要提示？
S=1; R=0 → S=0; R=0 → Q=5 V
独立解题 · 解决
设 S = 0、R = 1。得到 Q = 0 V、Q̅ = 5 V。
需要提示？
S=0; R=1 → Q=0 V; Q̅=5 V

延伸阅读与电路配方

门传感器只发出一瞬间信号。没有记忆，你查看之前事件就消失了。交叉反馈把短暂事件变成可稍后确认的状态。

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

输入 00 的结果取决于先前状态：它是保持，不是写零。Q̅ 上的横线表示互补逻辑输出，不是负电压。

传感器恢复正常后，短暂警报仍可被记住。单独复位表示已确认警报。

反馈只有在电源合适时才保持状态。此锁存器不是永久存储器。

不要把 S = R = 1 当作正常存储命令。同时释放不能可靠地选定一个位。

置位后把 S 返回 0，不改变 R。

置位时和释放后 Q 都为 5 V。

释放置位后启动复位。

Q 变为 0 V；释放复位后保持 0。

试试 S = R = 1，再同时释放，观察不确定状态。只启动复位来恢复。与正常保持比较。