SR锁存器
sr锁存器的约束条件
sr锁存器的约束条件SR锁存器是一种常用的数字电路元件，用于存储一个比特的数据。
它由两个交叉连接的反馈环组成，通过控制输入信号来控制其状态。
在设计和使用SR锁存器时，需要满足一些约束条件，以确保其正常工作和可靠性。
SR锁存器有两个输入端，分别是S（Set）和R（Reset）。
S输入用于设置（Set）锁存器的状态，将其置为“1”，而R输入用于复位（Reset）锁存器的状态，将其置为“0”。
在设计中，要求S和R 信号不能同时为“1”，以避免产生不可预测的结果。
因此，约束条件之一是SR不能同时为“1”。
SR锁存器有两个输出端，分别是Q和Q’。
Q是锁存器的输出信号，表示当前的状态，而Q’则是Q的补码。
约束条件之二是当S 和R均为“0”时，锁存器应该维持其原有的状态，即Q和Q’的值不发生改变。
这是通过反馈环来实现的。
SR锁存器还有一个异步清零端，通常为CLR。
当CLR信号为“0”时，锁存器的状态将被清零，即Q和Q’均为“0”。
约束条件之三是CLR信号应该是一个异步信号，不受时钟信号的控制。
这是为了确保锁存器在任何时刻都能够被清零，而不受时钟信号的限制。
SR锁存器还有一个时钟输入端，通常为CLK。
时钟信号用于控制锁存器的状态更新。
约束条件之四是时钟信号应该是一个周期性的信号，并且在上升沿或下降沿时才能改变锁存器的状态。
这是为了确保锁存器的状态变化在特定的时刻发生，以便与其他数字电路元件进行同步。
SR锁存器还有一个使能端，通常为EN。
使能信号用于控制锁存器的使能状态。
约束条件之五是当使能信号为“0”时，锁存器应该保持其原有的状态，即Q和Q’的值不发生改变。
这是为了在需要时能够暂停锁存器的状态更新，以便于其他电路的操作。
SR锁存器的约束条件包括：SR不能同时为“1”；当S和R均为“0”时，锁存器维持原有状态；CLR为异步清零信号；CLK为周期性时钟信号；EN为使能信号。
这些约束条件的设计和遵守，能够确保SR锁存器在数字电路中的正常工作和可靠性。
sr锁存器工作原理
sr锁存器工作原理SR锁存器是一种常用的数字电路元件，用于存储和传输数字信号。
它由两个交叉连接的双稳态触发器组成，通过控制信号来实现数据的存储和传输。
在本文中，我们将详细介绍SR锁存器的工作原理。
SR锁存器的名称来源于“Set”和“Reset”，这是它的两个控制信号。
它有两个输入端S和R，一个输出端Q，以及一个时钟信号端。
S和R分别代表设置（Set）和复位（Reset）的意思。
当S=1，R=0时，SR锁存器被设置，输出Q=1；当S=0，R=1时，SR锁存器被复位，输出Q=0。
当S和R同时为0或同时为1时，SR锁存器的输出保持不变。
SR锁存器的工作原理可以通过真值表和逻辑门电路来解释。
假设SR锁存器的初始状态为Q=0，当S=1，R=0时，SR锁存器被设置，即Q=1。
这是因为S=1时，与门的一个输入端为1，不管R 的状态如何，与门的输出始终为1，从而将1传递给触发器，使其输出Q变为1。
同理，当S=0，R=1时，SR锁存器被复位，即Q=0。
当S和R同时为0时，SR锁存器的输出保持不变。
这是因为与门的两个输入端均为0，不管触发器的状态如何，与门的输出始终为0，从而将0传递给触发器，使其输出Q保持为0。
同样地，当S 和R同时为1时，SR锁存器的输出也保持不变。
需要注意的是，当S和R同时为1时，SR锁存器处于禁止状态，也就是不允许同时设置和复位。
这种状态下，SR锁存器的输出将变得不确定，因为触发器可能会进入一个未知的状态。
为了解决SR锁存器禁止状态下的问题，可以在输入端加入使能信号，也就是时钟信号。
时钟信号一般为方波信号，通过与门将时钟信号与S和R进行与运算，当时钟信号为高电平时，才允许S和R 的输入信号传递给触发器。
这样，在禁止状态下，只要时钟信号为低电平，S和R的输入信号将被屏蔽，SR锁存器的输出将保持不变。
SR锁存器是一种通过控制信号实现数据存储和传输的数字电路元件。
它由两个交叉连接的双稳态触发器组成，通过设置和复位信号来控制数据的存储和传输。
SR锁存器
≥1
≥1
R
SR
S
0
00
0
5.1 SR锁存器
工作原理
②. R = 1、S = 0
0
1
0
0
1
1
Q
Q
Q
≥1
≥1
≥1
R
SR
1
01
5.1.1 基本SR 锁存器
工作原理
1
Q R S Qn+1 功能
0
0 0 0 0 保持 100 1
Q
0 1 0 0 置0
110 0
≥1
R信号有效，置0。
S
信号消失后，记忆0
0
5.1 SR锁存器
RS锁存器功能表
RS 00 10 01 11
Qn+1 Qn+1 功能说明
Q
保持
0
置0
1
置1
0 0 非定义状态
5.1SR锁存器
5.1.1 基本SR 锁存器
S R Q
Q
不 置1 允 置1 置0
许
置1
保不 持允
许
R、S信号都有效后同时撤销，状态不确定。
不 确 定
13
5.1 SR锁存器
5.1.2 门控SR 锁存器
课程：数字电子技术
Mar., 2020
大连科技学院 电气工程学院
组合逻辑电路
根 据
数
逻字
辑电
功 能
路
举例：
组合逻辑电路 时序逻辑电路
A B
输入 CI 变量
功能特点：任意时 刻的输出仅取决于 该时刻的输入，与
原状态无关。
S
输出
变量
CO
sr锁存器状态方程
SR锁存器状态方程1. 简介SR锁存器是一种基本的数字电路元件，用于存储和传输数据。
它由两个相互交叉的反馈路径组成，可以实现数据的存储和更新。
SR锁存器状态方程描述了SR锁存器在不同输入条件下的输出状态。
2. SR锁存器结构SR锁存器由两个输入端（S和R）和两个输出端（Q和Q’）组成。
其中，S表示设置输入，R表示复位输入，Q表示输出，Q’表示输出的补码。
在SR锁存器中，当S=0且R=0时，保持原来的状态不变；当S=1且R=0时，将Q 置为1；当S=0且R=1时，将Q置为0；当S=1且R=1时，出现禁止状态，并且无法确定输出。
3. 状态方程SR锁存器的状态方程可以通过真值表或卡诺图来推导得出。
以下是使用真值表推导出的SR锁存器状态方程。
S R Q(n) Q(n+1)0 0 0 00 1 0 01 0 1 11 1 X X根据上表，可以得到以下状态方程：Q(n+1) = S + Q(n)’R其中，Q(n)表示当前时刻的输出状态，Q(n+1)表示下一时刻的输出状态。
4. 状态转换图SR锁存器的状态转换图描述了在不同输入条件下，SR锁存器从一个状态转移到另一个状态的过程。
以下是SR锁存器的状态转换图。
graph LRA[00] -- S=0,R=0 --> AA -- S=0,R=1 --> B[01]A -- S=1,R=0 --> C[10]B -- S=1,R=0 --> CC -- S=0,R=1 --> B5. SR锁存器工作原理SR锁存器通过两个交叉连接的非门（NAND门）和两个输入端（S和R）实现数据的存储和更新。
以下是SR锁存器的工作原理：•当S=0且R=0时，两个非门都处于开启状态，保持原来的状态不变。
•当S=1且R=0时，非门A处于关闭状态，非门B处于开启状态，将Q置为1。
•当S=0且R=1时，非门A处于开启状态，非门B处于关闭状态，将Q置为0。
•当S=1且R=1时，非门A和非门B都处于关闭状态，出现禁止状态，并且无法确定输出。
电路中的触发器与锁存器
电路中的触发器与锁存器电路中的触发器和锁存器是数字电子电路中非常重要的组件。
它们在计算机、通信设备和各种数字系统中起着关键的作用。
触发器和锁存器可以存储和传输二进制数据，是数字电路中的存储单元。
一、触发器触发器是一种多稳态逻辑电路，可以存储和处理二进制数据。
它可以将输入信号通过时钟脉冲的触发而切换到输出端。
触发器有两个稳态，即使时钟信号停止，触发器的输出也会保持不变。
在数字电路中，常用的触发器有SR触发器、D触发器、JK触发器和T触发器等。
SR触发器是最简单的触发器之一，它有两个输入端，分别是S （Set，设定）和R（Reset，复位）。
当S和R都为低电平时，输出保持不变；当S为高电平，R为低电平时，输出为高电平；当S为低电平，R为高电平时，输出为低电平；而当S和R都为高电平时，则为禁止状态。
D触发器也是一种常用的触发器，它只有一个输入端D。
当时钟信号到来时，输入端的值被传送到输出端。
这使得D触发器非常适用于数据存储、寄存器和移位寄存器等应用。
JK触发器是一种可改变输出状态的触发器。
它有两个输入端，分别是J（Set）和K（Reset）。
当时钟信号到来时，JK触发器的输出将根据J、K的状态进行切换。
当J和K同时为1时，输出反转；当J和K同时为0时，输出保持上一个状态不变；当J为1，K为0时，输出为1；而当J为0，K为1时，输出为0。
T触发器是一种特殊的JK触发器，它只有一个输入端T（Toggle，翻转）。
当时钟信号到来时，T触发器的输出将根据输入端的状态进行翻转。
如果T为1，输出翻转；如果T为0，输出保持不变。
二、锁存器锁存器是一种用来存储和传输二进制数据的电路。
它可以在时钟信号的作用下，将数据保持在输出端，并在时钟信号改变时刷新数据。
常用的锁存器有RS锁存器、D锁存器和JK锁存器等。
RS锁存器和SR触发器的工作原理类似，有两个输入端R和S，用于设置和复位。
当R和S同时为0时，输出保持不变；当R为1，S为0时，输出为1；当R为0，S为1时，输出为0；而当R和S同时为1时，则为禁止状态。
sr触发器工作原理
sr触发器工作原理SR触发器是数字电路中一种常见的时序元件，工作原理和其它触发器相比较简单。
它由两个互补的锁存器构成，可以实现存储一个比特位，并且可以在时钟信号的控制下在两个状态之间切换。
SR触发器是由两个双稳态器件（又称为锁存器，Latch）组成的。
其中，一个锁存器的输出连接到另一个锁存器的输入。
当时钟信号为高电平时，锁存器之间的连接通路打开。
在时钟信号从低电平变为高电平的瞬间，第一个锁存器的数据被“锁”在了第二个锁存器，此时数据被存储在锁存器中并保持不变。
当时钟信号为低电平时，触发器的输入信号将不再影响输出信号。
SR触发器的原理可以用逻辑门电路实现，常见的是使用两个与非门（NOR门）来构造。
一个与非门的输出连接到另一个与非门的输入，并通过另一个输入和一些逻辑条件来控制这两个与非门之间的连接通路。
当控制信号为高电平时，连接通路打开，数据从第一个与非门的输入经过第一个与非门与非运算，然后到达第二个与非门，最终输出到第二个与非门的输出端口。
当控制信号为低电平时，连接通路关闭，第二个与非门的输出保持不变。
SR触发器的工作原理可以详细地解释为四个方面：1. 设置状态（Set）：当SR触发器的设置（S）输入置为高电平时，第一个与非门的输出为低电平，而经过与非门的非运算后的输出为高电平。
这样，第二个与非门的输出就被置为低电平，实现了设置状态。
2. 复位状态（Reset）：当SR触发器的复位（R）输入置为高电平时，第二个与非门的输出为低电平，而经过与非门的非运算后的输出为高电平。
这样，第一个与非门的输出就被置为低电平，实现了复位状态。
3. 保持状态（Hold）：当SR触发器的设置（S）输入和复位（R）输入都为低电平时，无论输入信号如何变化，第一个与非门和第二个与非门的状态都被保持，数据不发生变化。
4. 无效状态（Invalid）：当SR触发器的设置（S）输入和复位（R）输入同时置为高电平时，无法通过与非门的逻辑运算来确定输出状态，此时的状态是无效的。
sr锁存器工作原理
sr锁存器工作原理概述SR锁存器是一种常见的电子数字电路，用于储存一个比特的信息。
它由两个互补的可控开关组成，可以将输入信号锁存为输出信号。
本文将详细介绍SR锁存器的工作原理及其应用。
SR锁存器结构SR锁存器由两个存储单元（Flip-flop）组成，每个存储单元有两个控制信号S （Set）和R（Reset）。
这两个信号控制着存储单元的输出状态，初始状态为复位状态（Q=0）。
SR锁存器工作原理SR锁存器的工作原理可以通过以下步骤来说明： 1. 初始化：初始状态下，存储单元的输出为0。
2. 输入信号传递：当输入信号S=1，R=0时，存储单元的输出Q 将置为1。
3. 方向转换：当输入信号S=0，R=1时，存储单元的输出Q将置为0。
4. 保持状态：当输入信号S=0，R=0时，存储单元将保持之前的状态，即保持输出Q不变。
5. 禁止状态：当输入信号S=1，R=1时，存储单元的输出将处于禁止状态，即无法确定输出Q的状态。
SR锁存器的工作特点： - 在输入信号S=1，R=0时，SR锁存器处于设置（Set）状态，输出Q=1。
- 在输入信号S=0，R=1时，SR锁存器处于复位（Reset）状态，输出Q=0。
- 在输入信号S=0，R=0时，SR锁存器的输出保持之前的状态。
- 在输入信号S=1，R=1时，SR锁存器处于禁止状态，输出Q无法确定。
SR锁存器应用SR锁存器在数字电路中有广泛的应用，以下是一些典型的应用场景：1. 存储器设计SR锁存器可以用于构建各种存储器单元，如寄存器和RAM（随机存取存储器）。
这些存储器被广泛应用于计算机系统中的数据存储和处理。
2. 状态存储SR锁存器可以用来储存系统的状态信息。
例如，它可以用于电路中的状态控制，当输入信号满足特定条件时，改变SR锁存器的状态从而控制系统的工作。
3. 时序逻辑SR锁存器可以用于储存时序逻辑电路中的中间数据或结果。
它可以实现时钟信号的同步传递，确保时序电路的正确运行。
sr锁存器原理
sr锁存器原理SR锁存器原理。
SR锁存器是一种重要的数字逻辑电路，它可以存储一个比特的信息，并且在特定的时刻对输入信号进行锁存。
SR锁存器由两个交叉连接的门电路组成，其中一个门电路的输出连接到另一个门电路的输入，而另一个门电路的输出也连接到第一个门电路的输入。
这种结构使得SR锁存器可以实现存储功能，同时也可以根据输入信号进行更新。
接下来，我们将详细介绍SR锁存器的原理和工作方式。
首先，我们来看一下SR锁存器的基本结构。
SR锁存器由两个门电路组成，一个是与门，另一个是非门。
与门的输入分别连接到S（Set）和R（Reset）输入端，而非门的输入则连接到与门的输出。
当S输入为1，R输入为0时，与门的输出为1，非门的输入为0，此时SR锁存器处于置位状态；当S输入为0，R输入为1时，与门的输出为0，非门的输入为1，此时SR锁存器处于复位状态；当S和R输入均为0时，SR锁存器的状态保持不变。
通过控制S和R输入信号，可以实现对SR 锁存器的置位、复位和保持操作。
接下来，我们来分析SR锁存器的工作原理。
当S输入为1，R输入为0时，与门的输出为1，非门的输入为0，此时SR锁存器处于置位状态，即Q=1，Q’=0；当S输入为0，R输入为1时，与门的输出为0，非门的输入为1，此时SR锁存器处于复位状态，即Q=0，Q’=1；当S和R输入均为0时，SR锁存器的状态保持不变，即Q和Q’保持上一状态不变。
这样，通过控制S和R输入信号，可以实现对SR锁存器的状态控制和更新。
除了基本的SR锁存器外，还有一种带使能端的SR锁存器，它在原有的基础上增加了一个使能端。
使能端为0时，无论S和R输入信号如何变化，SR锁存器的状态都将保持不变；使能端为1时，SR锁存器才会根据S和R输入信号进行更新。
这种带使能端的SR锁存器可以有效地避免在输入信号变化时出现不稳定的状态，提高了稳定性和可靠性。
总结一下，SR锁存器是一种重要的数字逻辑电路，它可以实现对一个比特信息的存储和更新。
数字电路学习——锁存器
数字电路学习——锁存器
⼀、SR锁存器
1、RS锁存器的电路结构及⼯作原理
RS锁存器是⼀两输⼊、两输出的电路，其电路如图1（a），其有两个互相交叉反馈相连的两个与⾮门构成，其两个输出为两个相反的输出（或称为互补输出），图1（b）给出了其逻辑符号。
图1 或⾮门SR锁存器
2、SR锁存器状态真值表
3、SR锁存器的应⽤举例
基本RS锁存器虽然电路相当简单，但有很⼴泛的使⽤，下图是在时序电路是⼴泛使⽤的消除抖动开关电路的使⽤的例⼦。
我们通常使⽤的开关⼀般是机械触点实现开关的合上和断开的，由于机械触点存在弹性，这就决定了当它们合上的时候，产⽣反弹的问题，反映在电信号上将出现不规则的脉冲信号，若要求合上输出就为低电平时，就须通过电路加以改进，下图就实现变个功能。
⼆、D锁存器
1、D锁存器的⼯作原理
当CP = 1 时,输出端的状态随输⼊端的状态⽽改变。
Q n+1 = D , 存⼊新的数据；当CP = 0 时,⽆论 D 如何变化，输出端的状态保持不变。
Q n+1 = Q n，存⼊的数据不变。
为了触发器可靠的⼯作，要求 D 输⼊信号先于CP = 1 的信号，称为建⽴时间。
图2 D锁存器电路图与真值表
2、D锁存器的应⽤
锁存器⼴泛⽤于计算机与数字系统的输⼊缓冲电路，其作⽤是将输⼊信号暂时寄存，等待处理，这⼀⽅⾯因为计算机或数字系统的操作都是有序进⾏的，通常不可能信号⼀到即刻处理，另⼀⽅⾯，也可防⽌输⼊信号的各个位到达时间不⼀致造成竞争与冒险。
在单⽚机系统中，当控制信号有效时，锁存器更新单⽚机的输出数据，当控制信号为低电平时，锁存单⽚机的输出信号，只要控制信号
不发⽣改变，所存的数据就不会改变。
sr锁存器知识点总结
sr锁存器知识点总结SR锁存器有四种工作状态，分别为S=0，R=1；S=1，R=0；S=0，R=0；S=1，R=1。
其中S=0，R=0是禁止状态，S=1，R=1是未定状态，而S=0，R=1和S=1，R=0则是有效状态。
在S=1，R=0的情况下，输出Q=1，Q'=0，而在S=0，R=1的情况下，输出Q=0，Q'=1。
在S=0，R=0的情况下，锁存器的状态保持上一时刻的状态；在S=1，R=1的情况下，锁存器处于未定状态，输出Q和Q'的状态取决于前一时刻的状态。
SR锁存器常用于数字电路中，它可以被用作触发器或者是存储器。
他可以存储一位的数据，并且可以通过输入端来控制输出端的状态。
SR锁存器在数字系统中有广泛的应用，比如在计数器、寄存器、存储器等方面都有着重要的地位。
下面将对SR锁存器的工作原理和应用进行更详细的讲解。
SR锁存器的工作原理：SR锁存器由两个交叉反馈的门电路组成，通常是两个与门和两个非门。
其原理如下图所示：其中，S和R分别代表设置和复位输入，Q和Q'分别代表正输出和负输出。
对于S=1，R=0的情况，输出Q=1，Q'=0；对于S=0，R=1的情况，输出Q=0，Q'=1。
在S=1，R=1的情况下，锁存器处于未定状态，输出Q和Q'的状态取决于前一时刻的状态；在S=0，R=0的情况下，锁存器的状态保持上一时刻的状态。
SR锁存器的应用：1.触发器SR锁存器可以被用作触发器，起到存储和控制信号的作用。
当输入S=1，R=0时，锁存器处于设置状态，输出Q=1，Q'=0；当输入S=0，R=1时，锁存器处于复位状态，输出Q=0，Q'=1。
这样就可以通过输入端控制输出端的状态，起到触发器的作用。
2.计数器SR锁存器还可以被用作计数器，用来存储和控制计数器的状态。
通过输入信号来控制输出端的状态，从而实现计数器的功能。
3.寄存器SR锁存器还可以被用作寄存器，用来存储数据。
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[例5.1.1]已知基本RS触发器输入信号的波形， 画出输出信号波形。
SD
O
SD
RD
Q
Q
RD
O
t
Q
t
SD
1 1 0 0 1 1 0 0
RD
1 1 1 1 0 0 0 0
Q
0 1 0 1 0 1 0 1
Q*
0 1 1 1 0 0 1* 1*
7 O
Q
O
t
t1 t2 t3 t4 t5 t6 t7 t8 电压波形图
t
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第一节 SR锁存器
SR锁存器也可以用或非门组成，如下图所示。
RD
Q
RD SD
R S 图形符号
Q Q
SD
电路结构
Q
用或非门组成的SR锁存器的特性表
SD 0 0 1 1 0 0 1 1
RD
0 0 0 0 1 1 1 1
Q 0 1 0 1 0 1 0 1
Q* 0 1 1 1 0 0 0* 0*
动画
Q
当 SD 1, RD 0 时， Q 1, Q 0 当 SD 0, RD 1 时， Q 0, Q 1 当 SD RD 0 时， 电路维持原状态不变。
当 SD RD 1 时， Q Q 1 不允许出现。
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第一节 SR锁存器
用与非门组成的基本RS触发器的特性表
SD
1 1 0 0 1 1 0 0 SD , RD
RD
1 1 1 1 0 0 0 0
Q
0 1 0 1 0 1 0 1
Q*
0 保持 1 1 置1 1 0 0 置0 1* 1RD=0的约束条件，
特性方程:
Q S D RDQ
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第一节 SR锁存器
触发器的分类：
1. 根据电路结构形式的不同分为：
基本RS触发器、同步RS触发器、主从触发器、
维持阻塞触发器、CMOS边沿触发器。
2. 根据逻辑功能的不同分为：
RS触发器、 JK触发器、 T触发器、 D触发器。
3. 根据存储数据的原理不同分为:
静态触发器和动态触发器。
第一节 SR锁存器
第一节 SR锁存器
概述
电路结构与工作原理
动作特点
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1
第一节 SR锁存器
一、概述
触发器：能够存储1位二值信号的基本单元电路。 触发器必须具备的两个基本特点： 1. 具有两个能自行保持的稳定状态， 用来表示逻辑状态的 0 和 1 ， 或二进制数的 0 和 1 。 2. 根据不同的输入信号可以置成 1 或 0 状态。
在正常工作时输入信号应遵守: SDRD=0的约束条件， 亦即不允许输入SD=RD=1的信号。
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第一节 SR锁存器
三、 动作特点
输入信号在全部作用时间里， 即SD或RD为1的全部时间里， 都能直接改变输出端的状态， 这就是基本RS触发器的动作特点。
SD
RD
Q
Q
SD叫做直接置位端。
RD叫做直接复位端。
仿真
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第一节 SR锁存器
二、电路结构与工作原理
置位端或 置1端
SD
RD
电路结构
Q
SD
RD
S
R
图形符号
Q
复位端或 置0端
Q
Q
触发器的1状态： Q 1, Q 0
触发器的0状态： Q 0, Q 1
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第一节 SR锁存器
工作原理
SD
RD
Q
*
S D RD 0 约束条件
*
的0状态同时消失以后状态不定
因为触发器的新状态Q*（也叫做次态）不仅与输入状态有关， 而且与触发器原来的状态Q（也叫做初态）有关， 所以把Q也作为一个变量列入了真值表，并将Q称为状态变量, 这种含有状态变量的真值表叫做触发器的特性表（功能表）。
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第一节 SR锁存器