Die bistabile Kippstufe

Aufgabe 17

Die bistabile Kippstufe oder der bistabile Multivibrator ist eine wichtige elektronische Grundschaltung. Sie stellt prinzipiell eine Speicherstelle für ein Bit dar. Diese Schaltung findet sich zu tausenden in Mikroprozessoren und ist die Grundschaltung für dynamische RAM-Bausteine. Die bistabile Kippstufe wird auch als Flip-Flop bezeichnet.
Bistabile Kippstufen werden heute nur in Ausnahmefällen aus einzelnen Transistoren aufgebaut. Es existiert eine große Auswahl integrierter Schaltkreise die ein oder mehrere dieser Schaltungen enthalten.
In der folgenden Logiktabelle sind die Zusammenhänge zwischen Signalen an den Eingängen sowie den beiden Ausgängen dargestellt. Es handelt sich um die einfachste Form einer bistabilen Kippstufe, das RS Flip-Flop. Der Name ist von den beiden Eingängen abgeleitet.

S	R	Q1	Q2	Bemerkung
1	0	1	0	Setzen (set)
0	0	X	X	Letzter gespeicherter Zustand
0	1	0	1	Löschen (reset)
1	1	0	0	Nur solange Signal anliegt, nicht speicherbar

Das Flip-Flop hat häufig zwei Ausgänge. Der zweite Ausgang ist dann negiert. Das heißt, es liegt immer das entgegengesetzte logische Signal an. Die Negation wird durch den kleinen Kreis angedeutet.
Wird einer der beiden Eingänge mit einem logischen Signal angesteuert, wird dieses an den Ausgang weitergeleitet und gespeichert. Liegen danach keine Signale an den Eingängen bleibt dieser Zustand erhalten. Erst ein Signal an Eingang R kann den Ausgang zurücksetzen. Sind beide Eingänge mit Signalen belegt, liegt ein nicht erwünschter Zustand vor. Nach Entfernen der Signale bleibt der Ausgang abhängig von der Reihenfolge des Abschaltens gesetzt oder gelöscht.

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