RSフリップフロップで、S=1, R=1が「禁止」なのはなぜ?

RSフリップフロップ禁止

こんにちは!くるです!

今回はRSフリップフロップ回路において、

何で$S=1, R=1$は「禁止」なんだろう?

という疑問を解決するために、「RSフリップフロップが$S=1, R=1$を「禁止」としている理由」について分かりやすく解説します!

RSフリップフロップについて知りたい方は「RSフリップフロップの真理値表や回路図を分かりやすく解説!」をご覧ください。

$S=1, R=1$のときの動作を見てみよう

まずは、実際に$S=1, R=1$のときに回路の値がどのような変化をするか見てみましょう。

今回はNOR型の回路を使います。NAND型でも要点は変わりません。

さて、回路に値を表示すると、$S=1, R=1$のときは次の図のような状態になります。

くるる
くるる

あれ?$Q=0, \bar{Q}$で安定してるっすよ?

そう。「禁止」とか言われているので、不安定になるのかと思ったら、$S=1, R=1$のときでもちゃんと出力は安定するのです。

まぁ、「$\bar{Q}$は$Q$の否定なのに、$Q=\bar{Q}$になってるのはおかしいだろ!」という意見もあるとは思うのですが、今は置いておきましょう。

では、一体なぜ$S=1, R=1$は「禁止」と言われているのでしょうか?

問題は$S=1, R=1$入力した後にあるのです。

問題は$S=1, R=1$の後

$S=1, R=1$の後に入力が$S=0, R=0$に変化したときを考えてみましょう。

入力した段階では、各値はこのような状態になります。

そして、この後の動作は2パターンあります。

・$Q$が先に「1」になり、$Q=1, \bar{Q}=0$で安定

・$\bar{Q}$が先に「1」になり、$Q=0, \bar{Q}=1$で安定

実は、これこそが、$S=1, R=1$が「禁止」と言われている理由なのです。

というのも、「動作が2パターンある」ということは、「どちらか分からない」ということで、それはすなわち、「不安定な状態」であるというわけです。

そんな「不安定な状態」の回路なんて危なっかしくて使いたくありませんよね?だから、禁止なのです。

つまり、$S=1, R=1$が「禁止」というのは、正確に言えば、

MEMO
$S=1, R=1$の後に、$S=0, R=0$を入力すると、「不安定な状態」になるから、$S=1, R=1$は「禁止」

ということです。

ちなみに、$S=1, R=1$の後に、$S=0, R=0$以外を入力した場合は「安定した状態」になります。

$S=0, R=1$を入力したときの動作は次の動画をご覧ください。音は出ないので安心してください。

$S=1, R=0$を入力したときの動作は次の動画をご覧ください。

今回はここまで!

フリップフロップについて簡単に説明した記事もあるので、気になる方はぜひ読んで見てください!

フリップフロップ

お疲れ様でした!

先生
先生

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