SR锁存器工作原理

下面是用或非门搭建的SR锁存器

用CMOS门电路表示的SR锁存器（需要用到一点模电知识去理解）

模电小知识：带小圆圈MOS管是PMOS管，没有小圆圈的是NMOS管；PMOS管和NMOS的导通电压是不同，PMOS的栅极接的高电平（大于开启电压）时，PMOS才导通，否则关闭；而NMOS的栅极接的低电平时，NMOS才导通，否则关闭。

另外，我用“Q非”表示Q的补，因为我打不出来。

接下来以CMOS电路为基础分析不同输入下的输出：

S=0，R=0。

（1）看S对MOS管的影响：S＝０导致T1导通，T3关闭；

（2）看R对MOS管的影响：R＝０导致T５导通，T７关闭；

剩下的MOS管状态由Q和Q非决定，Q的状态我们不知道，但我们可以假设Q＝１或者０；

（3）假设Q＝１，此时T４导通，Q非连接到低电平（GND），Q非＝０，所以T６导通，而由前面的分析知道，T５是导通的，那么T５和T６的通路让Q连接到高电平，即Q＝１，这与我们的假设保持一致；

（4）假设Q＝０，此时T２导通，而由前面的分析知道，T１是导通的，那么T１和T２的通路让Q非连接到高电平，即Q非＝１，由于Q非＝１，所以T８导通，Q到GND的通路被打开，Q被连接到低电平，即Q＝０，这与我们的假设一致；

因此，S=0，R=0时，不管Q是1还是0，它都保持原来的状态，该状态被称为保持。S=0，R=1。

（1）看S对MOS管的影响：S＝０导致T1导通，T3关闭；

（2）看R对MOS管的影响：R＝1导致T５关闭，T７导通，T7的导通意味着打开了Q到GND的通路，所以Q=0；

（3）看Q对MOS管的影响：Q=0导致T2导通，T4关闭，由前面分析可知，T1是导通的，所以Q非经过T1、T2的通路连接到了VDD，Q非=1；

（4）看Q非对MOS管的影响：Q非=1导致T6关闭，T8导通，而T8的导通意味着Q到GND的通路打开了，所以Q=0（虽然只看（2）就知道结果了，但此处的分析是为了验证一致性）；

因此， S=0，R=1时，Q=0，Q非=1，该状态被称为复位，信号R就是英文中Reset的缩写，复位的意思。S=1，R=0。

（1）先看R对MOS管的影响：R＝0导致T５导通，T７关闭；

（2）看S对MOS管的影响：S＝1导致T1关闭，T3导通，而T3的导通意味着打开了Q非到GND的通路，所以Q非=0；

（3）看Q非对MOS管的影响：Q非=0导致T6导通，T8关闭，由前面分析可知，T5是导通的，所以Q经过T5、T6的通路连接到了VDD，Q=1；

（4）看Q对MOS管的影响：Q=1导致T2关闭，T4导通，而T4的导通意味着Q非到GND的通路被打开，所以Q非=0；

因此， S=1，R=0时，Q=1，Q非=0，该状态被称为置位，信号S就是英文中Set的缩写，置位的意思。S=1，R=1。

学过数电的人都知道SR锁存器是不能出现 S=1，R=1的情况的，但至于为什么那就不得而知了。

（1）看S对MOS管的影响：S=1导致T1关闭，T3导通，而T3的导通意味着Q非被连接到GND，即Q非=0；

（2）看R对MOS管的影响：R=1导致T5关闭，T7导通，而T7的导通意味着Q被连接到GND，即Q=0；

（这时有人肯定就疑惑了，Q和Q非都等于0，不是说它两互补嘛，我们接着分析）

（3）当前状态Q=Q非=0，而当S和R同时从1回到0时，T1和T5都导通，由前面的分析知道，T2和T6是导通的，这就到导致Q和Q非都连接到VDD高电平上，但Q和Q非也连接在GND低电平上，这就导致Q和Q非处于充电和放电同时进行的状态，我们不能确定它是0还是1。

总结：SR触发器使用时应该满足 S&R＝０，即S和R不能同时等于１，否则电路的不确定性会导致严重问题。

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