【応用情報技術者試験】RSフリップフロップ回路

RSフリップフロップ回路とは、1ビットの情報を記憶する機能を持つ、最も基本的なデジタル回路(順序回路)の一つです。

。入力信号の「Set (S)」と「Reset (R)」によって、出力が「0」か「1」のどちらかの状態を保持します。 

動作のしくみ 

RSフリップフロップは、主に2つのNORゲート(またはNANDゲート)を相互接続した自己保持回路で構成されています。入力と出力の関係は以下の通りです。 

  • S=1, R=0(セット): 出力Qは「1」になり、回路は「セット状態」になります。
  • S=0, R=1(リセット): 出力Qは「0」になり、回路は「リセット状態」になります。
  • S=0, R=0(保持): SとRがともに「0」の場合、出力は直前の状態を保持します。
  • S=1, R=1(禁止): この組み合わせは出力が不安定になるため、通常は禁止されています。 

ポイント
・NAND回路の入力が片方が”0″なら必ず真理値は”1″となる。
・2つのNAND回路の1つの入力がどちらも”1″の場合、QとQバーに仮の値を入れる。
・QとQバーは必ず別の値となる。(値が同一になる場合は禁止されている。)

主な特徴 

  • 記憶機能: 入力信号が一時的に「1」になった後、入力が「0」に戻っても、その状態を記憶し続けることができます。
  • 双安定: 出力は「0」か「1」のどちらかの安定した状態を保ちます。この特性から「双安定マルチバイブレータ」とも呼ばれます。
  • 補完出力: 出力端子はQとQバーの2つがあり、常に互いに反転した値が出力されます。 

用途と発展 

RSフリップフロップは、より複雑な記憶回路や制御回路の基礎として使われます。ただし、禁止入力が存在するという欠点があるため、より信頼性の高いDフリップフロップやJKフリップフロップが、現代のデジタルシステムではよく使われています。 

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