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Circuit Description

Ein flankengesteuertes getaktetes RS-Flipflop.

Wegen der Rückkopplungen bleibt das Flipflop nach Start der Simulation zunächst in einem undefinierten Zustand (cyan dargestellte Leitungen). Erst nach Aktivieren des Takteingangs bei aktiviertem S oder R Eingang werden definierte Werte in die beiden hinteren rückgekoppelten Gatter übernommen.

Achtung: Wenn S und R während der aktiven Taktflanke gleichzeitig aktiv sind (logisch 1 ), kommt es in der Simulation zu einer 'Schwingung': die hinteren Gatter berechnen jeweils gleichzeitig neue Werte, und diese pflanzen sich über die Rückkopplung erneut fort. In dieser Situation frisst der Simulator alle verfügbare Rechenleistung, und die ständig durchgeführten Repaints können in einigen Browsern zu Problemen führen. Durch Anlegen zulässiger Eingangswerte (nur S oder nur R) und einen weiteren Taktimpuls lässt das Flipflop natürlich wieder in einen stabilen Zustand bringen.

Die Schwingung ist ein typisches Artefakt der digitalen Simulation, dass durch aufwendigere Modellierung der Gatter vermieden werden könnte. Zum Beispiel bietet die Hardwarebeschreibungssprache VHDL dazu das Konzept des 'inertial-delay' an, mit dem sich kurze Eingangspulse von Gattern gezielt unterdrücken lassen. Auf der anderen Seite deutet die Schwingung auf ein Problem in der realen Schaltung hin: wenn S und R während der Taktflanke gleichzeitig aktiv sind, wechselt ein reales Flipflop zufällig in einen der beiden stabilen Zustände, je nach den tatsächlichen Verzögerungszeiten der Gatter und den Umgebungsbedingungen (Versorgungsspannung, Temperatur, etc).