基本RS觸發(fā)器工作原理

1、基本RS觸發(fā)器工作原理 基本RS觸發(fā)器工作原理基本RS觸發(fā)器的電路如圖1（a）所示。它是由兩個(gè)與非門，按正反饋方式閉合而成，也可以用兩個(gè)或非門按正反饋方式閉合而成。圖（b）是基本RS觸發(fā)器邏輯符號(hào)?；綬S觸發(fā)器也稱為閂鎖（Latch）觸發(fā)器。 (a) (b)圖1 基本RS觸發(fā)器電路圖和邏輯符號(hào)定義A門的一個(gè)輸入端為Rd 端，低電平有效，稱為直接置“0”端，或直接復(fù)位端（Reset），此時(shí) Sd端應(yīng)為高電平；B門的一個(gè)輸入端為 Sd端，稱為直接置“1”端，或直接置位端（Set），此時(shí) Rd端應(yīng)為高電平。我們定義一個(gè)與非門的輸出端為基本RS觸發(fā)器的輸出端Q ，圖中為B門的輸出端。另一個(gè)與非門的輸

2、出端為 Q 端，這兩個(gè)端頭的狀態(tài)應(yīng)該相反。因基本RS觸發(fā)器的電路是對(duì)稱的，定義A門的輸出端為Q端， 還是定義B門的輸出端為Q端都是可以的。一旦Q端確定， Rd和 Sd端就隨之確定，再不能任意更改。2 兩個(gè)穩(wěn)態(tài)這種電路結(jié)構(gòu)，可以形成兩個(gè)穩(wěn)態(tài)，即Q=1，Q=0，Q=0，Q =1當(dāng) Q=1時(shí)，Q=1和 Rd =1決定了A門的輸出，即Q=0 ， Q=0反饋回來(lái)又保證了Q=1 ；當(dāng) Q=0時(shí)，Q=1，Q=1和 Sd=1決定了B門的輸出，即 Q=0，Q=0又保證了Q =1 。在沒有加入觸發(fā)信號(hào)之前，即 Rd和Sd 端都是高電平，電路的狀態(tài)不會(huì)改變。3 觸發(fā)翻轉(zhuǎn)電路要改變狀態(tài)必須加入觸發(fā)信號(hào)，因是與非門構(gòu)成

3、的基本RS觸發(fā)器，所以，觸發(fā)信號(hào)是低電平有效。若是由或非門構(gòu)成的基本RS觸發(fā)器，觸發(fā)信號(hào)是高電平有效。Rd和Sd 是一次信號(hào)，只能一個(gè)一個(gè)的加，即它們不能同時(shí)為低電平。在 Rd 端加低電平觸發(fā)信號(hào)，Rd =0，于是Q =1 ， Q =1和Sd=1決定了Q=0 ，觸發(fā)器置“0”。 Rd是置“0”的觸發(fā)器信號(hào)。Q=0以后，反饋回來(lái)就可以替代Rd =0的作用， Rd=0就可以撤消了。所以， Rd不需要長(zhǎng)時(shí)間保留，是一個(gè)觸發(fā)器信號(hào)。在Sd端加低電平觸發(fā)信號(hào)，Sd=0，于是Q=1 ， Q=1和 Rd=1決定了Q=0 ，觸發(fā)器置“1”。但Q=0 反饋回來(lái)， Sd=0才可以撤消， Sd是置“1”的觸發(fā)器信號(hào)

4、。如果是由或非門構(gòu)成的基本RS觸發(fā)器，觸發(fā)信號(hào)是高電平有效。此時(shí)直接置“0”端用符號(hào)Rd；直接置“1”端用符號(hào)Sd。4 真值表和特征方程以上過(guò)程，可以用真值表來(lái)描述，見上表。表中的Qn和 Qn表示觸發(fā)器的現(xiàn)在狀態(tài)，簡(jiǎn)稱現(xiàn)態(tài)；Qn+1和Qn+1表示觸發(fā)器在觸發(fā)脈沖作用后輸出端的新狀態(tài),簡(jiǎn)稱次態(tài)。對(duì)于新狀態(tài)Qn+1而言，Qn也稱為原狀態(tài)。上表真值表 表中Qn=Qn+1表示新狀態(tài)等于原狀態(tài)，即觸發(fā)器沒有翻轉(zhuǎn)，觸發(fā)器的狀態(tài)保持不變。必須注意的是，一般書上列出的基本RS觸發(fā)器的真值表中，當(dāng) Rd =0、 Sd=0時(shí)，Q的狀態(tài)為任意態(tài)。這是指當(dāng) Rd、Sd 同時(shí)撤消時(shí)，Q端狀態(tài)不定。若當(dāng) Rd=0、Sd

5、=0時(shí)，Q =1，狀態(tài)都為“1”，是確定的。但這一狀態(tài)違背了觸發(fā)器Q端和 Q端狀態(tài)必須相反的規(guī)定，是不正常的工作狀態(tài)。若Rd、Sd不同時(shí)撤消時(shí)，Q端狀態(tài)是確定的，但若Rd、Sd同時(shí)撤消時(shí)，Q端狀態(tài)是不確定的。由于與非門響應(yīng)有延遲，且兩個(gè)門延遲時(shí)間不同，這時(shí)哪個(gè)門先動(dòng)做了，觸發(fā)器就保持該狀態(tài)，這一點(diǎn)一定不要誤解。但具體可見例1 。把上表所列邏輯關(guān)系寫成邏輯函數(shù)式，則得到利用約束條件將上式化簡(jiǎn)，于是得到特征方程例1：畫出基本RS觸發(fā)器在給定輸入信號(hào) Rd、和Sd 的作用下，Q端和 Q 端的波形。輸入波形如圖2所示。解：此例題的解答見圖2的下半部分。 圖2 例1的解答波形圖5 狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖對(duì)觸發(fā)器這樣

6、一種時(shí)序數(shù)字電路，它的邏輯功能的描述除了用真值表外，還可以用狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖。真值表在組合數(shù)字電路中已經(jīng)采用過(guò)，而狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖在這里是第一次出現(xiàn)。實(shí)際上，狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖是真值表的圖形化，二者在本質(zhì)上是一致的，只是表現(xiàn)形式不同而已?；綬S觸發(fā)器的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖如圖3所示。圖中二個(gè)圓圈，其中寫有0和1代表了基本RS觸發(fā)器的兩個(gè)穩(wěn)態(tài)，狀態(tài)的轉(zhuǎn)換方向用箭頭表示，狀態(tài)轉(zhuǎn)換的條件標(biāo)明在箭頭的旁邊。從“1”狀態(tài)轉(zhuǎn)換到“0”狀態(tài)，為置“0”，對(duì)應(yīng)真值表中的第一行；從“0”狀態(tài)轉(zhuǎn)換到“1”狀態(tài)，為置“1”，對(duì)應(yīng)真值表中的第二行；從“0”狀態(tài)有一個(gè)箭頭自己閉合，即源于“0”又終止于“0”，對(duì)應(yīng)真值表的第一行置“0”和第三行的保持；從“1”狀態(tài)有一個(gè)箭頭自己閉合，即源