1、RS 触发器基本 RS 触发器: 电路结构 把两个与非门 G1、G2 的输入、输出端交叉连接，即可构成基本 RS 触发器，其逻辑电路如图 7.2.1.(a)所示。它有两个输入端 R、S 和两个输出端 Q、Q。 工作原理 基本 RS 触发器的逻辑方程为： 根据上述两个式子得到它的四种输入与输出的关系: 1.当 R=1、S=0 时，则 Q=0,Q=1,触发器置 1。 2.当 R=0、S=1 时，则 Q=1,Q=0,触发器置 0。 如上所述，当触发器的两个输入端加入不同逻辑电平时，它的两个输出端 Q 和Q 有两种互补的稳定状态。一般规定触发器 Q 端的状态作为触发器的状态。通常称触发器处于某种状态，
2、实际是指它的 Q 端的状态。Q=1、Q=0 时，称触发器处于 1 态，反之触发器处于 0 态。S=0,R=1 使触发器置 1，或称置位。因置位的决定条件是 S=0,故称 S 端为置 1 端。R=0,S=1 时，使触发器置 0，或称复位。 同理，称 R 端为置 0 端或复位端。若触发器原来为 1 态，欲使之变为 0 态，必须令 R 端的电平由 1 变 0，S 端的电平由 0 变 1。这里所加的输入信号（低电平）称为触发信号，由它们导致的转换过程称为翻转。由于这里的触发信号是电平,因此这种触发器称为电平控制触发器。从功能方面看，它只能在 S 和 R 的作用下置 0 和置 1，所以又称为置 0 置
3、1 触发器，或称为置位复位触发器。其逻辑符号如图 7.2.1(b)所示。由于置 0 或置 1 都是触发信号低电平有效，因此，S端和 R 端都画有小圆圈。 3.当 R=S=1 时，触发器状态保持不变。 触发器保持状态时，输入端都加非有效电平（高电平），需要触发翻转时，要求在某一输入端加一负脉冲，例如在 S 端加负脉冲使触发器置 1，该脉冲信号回到高电平后，触发器仍维持 1 状态不变，相当于把 S 端某一时刻的电平信号存储起来，这体现了触发器具有记忆功能。 4.当 R=S=0 时，触发器状态不确定 在此条件下，两个与非门的输出端 Q 和 Q 全为 1，在两个输入信号都同时撤去（回到 1）后，由于两
4、个与非门的延迟时间无法确定，触发器的状态不能确定是 1 还是 0,因此称这种情况为不定状态，这种情况应当避免。从另外一个角度来说，正因为 R 端和 S 端完成置 0、置 1 都是低电平有效，所以二者不能同时为 0。 此外,还可以用或非门的输入、输出端交叉连接构成置 0、置 1 触发器,其逻辑图和逻辑符号分别如图 7.2.2（a）和 7.2.2（b）所示。这种触发器的触发信号是高电平有效，因此在逻辑符号的 S 端和 R 端没有小圆圈。 功能描述: 状态转移真值表 用表格的形式描述触发器在输入信号作用下，触发器的下一个稳定状态（次态）Qn+1 与触发器的原稳定状态（现态）Qn 和输入信号状态之间的
5、关系。 2.特征方程 即以逻辑函数的形式来描述次态与现态及输入信号之间的关系。由上述状态转移真值表，通过卡诺图化简可得到。 3.状态转移图 即以图形的方式描述触发器的状态变化对输入信号的要求。图 7.2.4 是基本 RS触发器的状态转移图。图中两个圆圈代表触发器的两个状态；箭头表示在触发器的输入信号作用下状态转移的方向；箭头旁边由斜线“/”分开的代码分别表示状态转移的条件和在此条件下产生的输出状态。 设触发器的初始状态为 Q=0、Q=1，输入信号波形如图 7.2.5 所示，当 SD 的下降沿到达后，经过 G1 的传输延迟时间 tpd，Q 端变为高电平。这个高电平加到门 G2 的输入端，再经过门
6、 G2 的传输延迟时间 tpd,使 Q 变为低电平。当 Q 的低电平反馈到 G1 的输入端以后,即使 SD=0 的信号消失（即 SD 回到高电平），触发器被置成 Q=1 状态也将保持下去。可见，为保证触发器可靠地翻转，必须等到 Q=0 的状态反馈到 G1 的输入端以后，SD=0 的信号才可以取消。因此，SD 输入的低电平信号宽度 tw 应满足 tw2tpd。同理，如果从 RD 端输入置 0 信号，其宽度也必须大于、等于 2tpd 。 2.传输延迟时间: 从输入信号到达起，到触发器输出端新状态稳定地建立起来为止，所经过的这段时间称为触发器的传输延迟时间。从上面的分析已经可以看出，输出端从低电平变
7、为高电平的传输延迟时间 tPLH 和从高电平变为低电平的传输延迟时间tPHL 是不相等的，它们分别为： tPLH=tpd，tPHL=2tpd 若基本 RS 触发器由或非门组成，则其传输延迟时间将为 tPHL=tpd，tPLH=2tpd 。综上所述，对基本RS 触发器归纳为以下几点： 1.基本 RS 触发器具有置位、复位和保持（记忆）的功能； 2.基本 RS 触发器的触发信号是低电平有效，属于电平触发方式； 3.基本 RS 触发器存在约束条件（R+S=1），由于两个与非门的延迟时间无法确定；当 R=S=0 时，将导致下一状态的不确定。 4.当输入信号发生变化时，输出即刻就会发生相应的变化，即抗干
8、扰性能较差。同步 RS 触发器（时钟脉冲控制的 RS 触发器） 前面介绍的基本 RS 触发器的触发翻转过程直接由输入信号控制 ，而实际上，常常要求系统中的各触发器在规定的时刻按各自输入信号所决定的状态同步触发翻转，这个时刻可由外加的时钟脉冲 CP 来决定。 电路结构: 如图 7.3.1 所示在基本 RS 触发器的基础上增加 G3、G4 两个与非门构成触发引导电路，其输出分别作为基本 RS 触发器的 R 端和 S 端。 工作原理: 由图 7.3.1 可知，G3 和 G4 同时受 CP 信号控制，当 CP 为 0 时，G3 和 G4 被封锁，R、S 不会影响触发器的状态；当 CP 为 1 时，G3
9、 和 G4 打开，将 R、S 端的信号传送到基本 RS 触发器的输入端，触发器触发翻转。结合基本 RS 触发器的工作原理，我们可以得到以下结论。 1.当 CP=0 时 Q3=Q4=1，触发器保持原来状态不变。 2.当 CP=1 时若 R=0 ，S=1； Q3=1，Q4=0，触发器置 1； 若 R=1 ，S=0； Q3=0，Q4=1，触发器置 0； 若 R=S=0； Q3=Q4=1，触发器状态保持不变； 若R=S=1； Q3=Q4=0，触发器状态不定；可见 R 端和 S 端都是高电平有效，所以 R端和 S 端不能同时为 1，其逻辑符号中的 R 端和 S 端也没有小圆圈。 功能描述: 1.状态转移
10、真值表 2.特征方程 根据功能表及卡诺图化简，可得到如下表达式： 3.工作波形图 工作波形图即以波形的形式描述触发器状态与输入信号及时钟脉冲之间的关系，它是描述时序逻辑电路工作情况的一种基本方法。如图 7.3.2 所示。图中假设同步 RS 触发器的初始状态为 0 态。 同步 RS 触发器的状态转移图及激励表请依照基本 RS 触发器自行作出。 综上所述，对同步 RS 触发器归纳为以下几点： 1.同步 RS 触发器具有置位、复位和保持（记忆）功能； 2.同步 RS 触发器的触发信号是高电平有效，属于电平触发方式； 3.同步 RS 触发器存在约束条件，即当 R=S=1 时将导致下一状态的不确定； 4
11、.触发器的触发翻转被控制在一个时间间隔内，在此间隔以外的时间内，其状态保持不变，抗干扰性有所 主从 RS 触发器: 主从触发器由两级触发器构成，其中一级接收输入信号，其状态直接由输入信号决定,称为主触发器,还有一级的输入与主触发器的输出连接，其状态由主触发器的状态决定，称为从触发器。电路结构 主从 RS 触发器由两个同步 RS 触发器组成，它们分别称为主触发器和从触发器。反相器使这两个触发器加上互补时钟脉冲。如图 7.4.1 所示。 工作原理: 当 CP=1 时，主触发器的输入门 G7 和 G8 打开，主触发器根据 R、S 的状态触发翻转；而对于从触发器，CP 经 G9 反相后加于它的输入门为
12、逻辑 0 电平，G3 和G4 封锁，其状态不受主触发器输出的影响,所以触发器的状态保持不变。 当 CP 由 1 变为 0 后，情况则相反，G7 和 G8 被封锁，输入信号 R、S 不影响主触发器的状态；而这时从触发器的 G3 和 G4 则打开，从触发器可以触发翻转。 从触发器的翻转是在 CP 由 1 变为 0 时刻（CP 的下降沿）发生的，CP 一旦达到0 电平后,主触发器被封锁，其状态不受 R、S 的影响，故从触发器的状态不可能改变，即它只在 CP 由 1 变为 0 时刻触发翻转。这一层意思由图 7.4.1(b)所示的逻辑符号框图左边的小圆圈表示出来。 功能描述: 主从 RS 触发器的状态转移真值表、激励表、状态转移图、特征方程及约束条件与同步 RS 触发器相同，只不过触发器翻转被控制在 CP 脉冲的下降沿，在作工作波形图时应加以区分。综上所述，对主从 RS 触发器归纳为以下几点： 1.主从 RS 触发器具有置位、复位和保持（记忆）功能； 2.由两个受互补时钟脉冲控制的主触发器和从触发器组成，二者轮流工作，主触发器的状态决定从触发器的状态，属于脉冲触发方式，触发翻转只在时钟脉冲的下降沿发生； 3.主从 RS 触发器存在约束条件，即当 R=S=1 时将导致下一状态的不确定。 来自“http:/
