RS-Flipflop
Einleitung
Das RS-Flipflop bildet den Grundbaustein aller Flipflops in der Digitaltechnik.
In diesem Artikel wird zunächst der Aufbau des RS-Flipflops näher betrachtet. Dabei wird sich mit dem Äußeren und dem inneren Aufbau beschäftigt.
Anschließend folgt die Erklärung der Funktionsweise des RS-Flipflops anhand einer Wahrheitstabelle. Danach ist die Funktion anhand eines Ablaufdiagramms gezeigt.
Symbol
Wahrheitstabelle
Aufbau
Das RS-Flipflop besitzt 4 Anschlüsse.
Dabei handelt es sich um 2 Eingänge und 2 Ausgänge.
Eingänge:
– Setz-Eingang
– Rücksetz-Eingang
Ausgänge:
– „Normaler“ Ausgang
– Negierter Ausgang
Beim RS-Flipflop gibt es keinen Takteingang. Deshalb handelt es sich dabei um ein Ungetaktetes Flipflop.
Innerer Aufbau
Das RS-Flipflop ist im inneren wie im unten stehenden Bild aufgebaut.
Dem RS-Flipflop liegen also 2 NOR-Glieder mit spezieller Verschaltung zu Grunde.
⇨ NOR Gatter – Was ist das?
In entsprechendem Artikel zum Inneren Aufbau des RS-Flipflops wird dieser Aufbau näher erklärt und jede Möglichkeit durchgespielt.
⇨ Innerer Aufbau des RS-Flipflops – genauer erklärt!
Alternativ kann das RS-Flipflop auch mit 2 NAND Gliedern realisiert werden. Der Aufbau sieht dabei wie im unten stehenden Bild aus.
⇨ NAND Gatter – Was ist das?
Erklärung
Um zu verstehen wie ein RS-Flipflop arbeitet, hilft die sogenannte Wahrheitstabelle.
⇨ Wahrheitstabelle – Was ist das? Und warum?
Die Wahrheitstabelle zeigt alle Möglichkeiten auf welche bei einem RS-Flipflop möglich sind.
In den beiden linken Spaten „R“ und „S“ sind alle Möglichkeiten aufgezeigt welche die beiden Eingänge annehmen können.
Die beiden rechten Spalten zeigen dementsprechend alle Möglichkeiten die, die Ausgänge annehmen können.
Liegt am Setzeingang eine 0 und am Rücksetzeingang eine 1 -> wird am Ausgang eine 0 ausgegeben.
Liegt am Setzeingang eine 1 und am Rücksetzeingang eine 0 -> wird am Ausgang eine 1 ausgegeben.
Liegt am Setzeingang und am Rücksetzeingang eine 0 -> ändert sich am Ausgang nichts. Es wird der vorherige Zustand des Ausgangs übernommen.
Liegt am Setzeingang und am Rücksetzeingang eine 1 -> entsteht der sogenannte Verbotene Zustand.
Der negierte Ausgang nimmt immer das Gegenteil des „normalen“ Ausgangs an.
Ablaufdiagramm
Man kann das Verhalten des RS-Flipflops auch anhand eines sogenannten Ablaufdiagramms erkennen.
Hier nun ein Beispiel:
Der Setzeingang liegt auf 0 und der Rücksetzeingang auf 1. Deshalb geht der Ausgang auf 0
Der Setzeingang liegt auf 1 und der Rücksetzeingang auf 0. Deshalb geht der Ausgang auf 1
Der Setzeingang und der Rücksetzeingang auf 0. Deshalb ändert sich am Ausgang nichts. Es wird der vorherige Wert des Ausgangs übernommen.
Wie oben schon erklärt entsteht der „Verbotene“ Zustand sobald an beiden Eingängen jeweils eine 1 anliegt.
