Was ist der Anfangszustand für Q in einem SR-Latch?

In diesem Diagramm

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/c/c6/R-S_mk2.gif/220px-R-S_mk2.gif

Was wäre der Anfangszustand für Q? Da sich das erste NOR für S und R auf vorherige Ergebnisse stützt, muss es etwas für die erste Iteration geben?

HINWEIS: Ich bin in einem digitalen Logikkurs im ersten Jahr, daher ist die Frage für den theoretischen Gebrauch (Tabellenerstellung, verschiedene Hausaufgabenprobleme, auf die sie sich bezieht usw.) und nicht für die tatsächliche Implementierung. Nur für Dinge wie "Wenn R __ und S __ ist, was ist Q?" So einfache Sachen.

ah – für Hausaufgabenzwecke nehmen Sie einfach an, dass Q und !Q beide hoch sind, und gehen von dort aus – aber stellen Sie sicher, dass dies eine Annahme ist, die Sie getroffen haben. Der Vollständigkeit halber können Sie dann davon ausgehen, dass beide niedrig anfangen und eine weitere Analyse durchführen. Professoren mögen es, wenn Sie klar sagen, welche Annahmen Sie treffen und warum Sie gezwungen sind, sie zu machen, und dann die Analyse durchziehen.
Ein nicht zurückgesetzter SR-Latch sollte in eine Logikkette gehen, die eine Reset-Sequenz durchläuft, die den Latch auf einen bekannten Zustand löscht.

Antworten (4)

Wenn Sie das gerade eingeschaltet haben, wäre der Anfangszustand das Ergebnis einer Rennbedingung, je nachdem, welcher Gate-Ausgang zuerst hoch werden kann. Tatsächlich würde das eine oder das andere Tor dazu neigen, eine schnellere Anstiegszeit zu haben, also würde es wahrscheinlich dazu neigen, in dem einen oder anderen Zustand aufzutauchen, aber es gäbe keine Garantie.

Hinweis: Selbst bei einem Ausgangs-Pullup ist es beim Einschalten immer noch metastabil. Platinenreste oder ungewöhnliche Ausgangslasten können immer noch dazu führen, dass es im alternativen Zustand auftaucht. Ein Power-On-Reset-System ist der einzige wirkliche Weg, um sicher zu sein, dass es immer im gleichen Zustand hochgefahren wird.
@Fake Name - Sie können gerne eine Power-on-Reset-Schaltung beschreiben. Ich habe den Pull-up gelöscht.
@JustJeff, Bei TTL dachte ich, es gäbe oft einen Standardzustand. Auf Wiki wird das erste Beispiel-Nand-Gate eindeutig standardmäßig auf eine Ausgabe von High gesetzt. Wenn Sie nun einen SR-Latch entwerfen wollten, könnte der POR-Zustand meiner Meinung nach gesteuert werden.
@Kortuk - sagen wir, ein einsamer NAND ist standardmäßig hoch; Wenn Sie zwei von ihnen querverbinden, wird es immer noch eine Rennbedingung sein. Und nur weil diese beiden NAND-Implementierungen standardmäßig hoch sind, ist es notwendigerweise so, dass alle NAND-Implementierungen dies tun würden? Bedeutet es etwas über NOR-Gatter? Ich glaube nicht, dass man viel mehr sagen kann als "es ist unbestimmt, rechnen Sie nicht damit, dass es jedes Mal auf die gleiche Weise kommt". Ich hoffe immer noch, dass @Fake Name mit einem POR erscheinen wird.
@JustJeff, ja, aber wenn Sie ein System entwerfen wollten, das einen kontrollierten POR-Zustand hatte, würden Sie, sagen wir, die R-Seite so entwerfen, dass es standardmäßig ausgeschaltet ist, indem Sie Pulldowns und die Transistoren als Pullups verwenden. Wie bei den meisten Dingen kommt es wirklich auf das Design und das Datenblatt an.
siehe Bearbeiten

Ein RS-Latch hat einen stabilen Q-High-Zustand und einen stabilen !Q-High-Zustand, aber er hat auch eine im Wesentlichen unendliche Anzahl von metastabilen Zuständen. Wenn sich der Latch in einem metastabilen Zustand befindet, können die Ausgänge für eine beliebige Zeitdauer willkürlich hoch und niedrig schalten, obwohl sich in der Praxis die meisten metastabilen Zustände ziemlich schnell in einen stabilen Zustand auflösen.

Angenommen, jedes Gatter hätte eine Ausgangslaufzeit von genau einer Nanosekunde, beide Eingänge schalten gleichzeitig von High auf Low. Während die Eingänge hoch waren, würden beide Ausgänge niedrig sein. Dann würden eine Nanosekunde nach dem Umschalten beide Ausgänge hoch sein. Eine Nanosekunde später wären beide Ausgänge niedrig, dann beide hoch usw. In der Praxis werden sich die Gates natürlich nicht so perfekt ausbalanciert verhalten, aber ein einfaches Ungleichgewicht verhindert die Metastabilität nicht vollständig. Egal wie man versuchen würde, die Schaltung zu optimieren, wäre es ohne Quantenbeschränkungen theoretisch möglich, einen Stimulus zu konstruieren, bei dem ein Eingang dem anderen um genau den richtigen Betrag vorauseilt, um das Ding für eine beliebige Länge in einen metastabilen Zustand zu versetzen von Zeit. In der Praxis, man kann Schaltkreise so konstruieren, dass eine erweiterte Metastabilität einen so präzisen Stimulus erfordern würde, dass die Wahrscheinlichkeit, dass ein solcher Stimulus tatsächlich auftritt, verschwindend gering wäre. Dennoch ist es wichtig, sich der Metastabilität bewusst zu sein, da sie zu seltsamen und unerwarteten Verhaltensweisen führen kann.

Nahezu jeder Latch kann in einen metastabilen Zustand versetzt werden, wenn VDD in genau dem richtigen Muster ansteigt und abfällt. Solche metastabilen Zustände lösen sich normalerweise ziemlich schnell auf, aber es ist wichtig zu beachten, dass es möglich ist, dass der Ausgang eines metastabilen Latch scheinbar in eine Richtung wechselt und dann einige Zeit später in den entgegengesetzten Zustand wechselt.

Dort wurde dieselbe Frage gestellt und beantwortet:
Wie bestimmt ein Riegel seinen Anfangszustand?

Ich habe eine Antwort hinzugefügt, die erklärt, wie ein gewünschter Anfangszustand erreicht werden kann, wenn ein Flipflop selbst gebaut wird:
https://electronics.stackexchange.com/a/446285/224980

Ich weiß, dass wir keine "Nur-Link"-Antworten posten sollten, aber da dieser Link wieder auf StackExchange verweist und meine Antwort ziemlich lang ist, wäre es meiner Meinung nach unzureichend, sie hierher zu kopieren.

Es wäre wahrscheinlich angebracht, es dann als Duplikat zu schließen

Ich glaube, Sie wollen nur die Wahrheitstabelle.

Dies ist die Wahrheitstabelle:

R | S | Q
---+---+-------
 0 | 0 | Keine Änderung
 0 | 1 | Hoch(1)
 1 | 0 | Niedrig (0)
 1 | 1 | Unberechenbar

Für den letzten Fall sind Q und Q' gleich, was nicht möglich ist.

Ich verstehe, dass Sie Englisch möglicherweise nicht als Muttersprache haben, aber versuchen Sie bitte, die richtige Rechtschreibung und Großschreibung zu verwenden. Schreiben Sie das Pronomen „I“ groß, buchstabieren Sie „You“, „Just“, „Your“ usw. Lesen Sie auch die Formatierungshilfe und überprüfen Sie die Formatierung und Rechtschreibung Ihrer Antwort, nachdem sie veröffentlicht wurde.
Hey Alter, danke für deinen Vorschlag, aber eigentlich verwende ich diese Worte, um gut auszusehen. Es war nur einmal ein Schreibstil, Alter. Dieser Kommentar ist für Kevin, aber ich möchte diese Seite nicht für diese Art von Diskussionen verwenden. Entschuldigung für die Unannehmlichkeiten
@Gouse - Nun, Kevins Bemerkung schien nicht zu helfen, wenn man sich Ihre Antwort ansieht. Wir legen Wert auf korrekte Rechtschreibung. Bitte behalten Sie Ihre SMS-Sprache für Ihr Handy bei.
Was ist der Anfangszustand für Q in einem SR-Latch?
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