基本rs触发器知识讲解

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描述

基本RS触发器

一、由与非门组成的基本RS触发器

1.电路结构

电路组成:两个与非门输入和输出交叉耦合(反馈延时)。如图4.2.1(a)所示。

逻辑符号:图(b)所示。

触发器

2.逻辑功能

复习:与非门的逻辑功能?

用DLCCAI或EWB演示基本RS触发器的逻辑功能。(10分钟)

工作原理。(边分析边列特性表。以下文字不写板书。)

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。

触发器

工作原理  

基本RS触发器的逻辑方程为:  

触发器

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,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。

触发器

下面是触发器的电路,这个电路上下对称,分别都是一个或门连着一个非门,特别之处在于,它们各自的输出又分别是对方的输入。

触发器

合上R,上面的或门输入时1、0,经过上面的非门,Q=0,Q不发光。Q的结果会被反馈到下面的电路中,Q‘=1。也就是说,R=1的输入被反馈到了上面的电路中,然后即使断开R,灯泡Q依然不亮,而灯泡Q‘依然亮着。

再合上R,再打开、再合上。。.。。.不管你怎么折腾,Q和Q’还是那样。原因很简单,因为R=1这个输入,被Q’反馈到上面,所以,即使R断开,或者再次合上,也不会改变或门的输出,整个电路的状态也不会发生改变。

现在,让我们把注意力转移到电路的下半部分。这一次,我们让R一直处于断开状态,将S合上。就在一瞬间,所有的时间都颠倒了,灯泡Q亮着,而Q‘却不亮了!一旦你合上开关S使得Q=1而Q’=0,往后在怎么摆弄S老师闭合还是断开,都不会再影响到电路的状态。换句话说,只有最开始那一下子是最重要的。

这里讲的触发器,一共有4种工作状态,下面是触发器的输出与S和R的关系

触发器

这是最早的,也是最基本的一种触发器,我们一般称它为R-S触发器,下面符号中将输入S和保存S状态的Q放到了一端。

触发器

触发器有两个截然相反的输出,不过多数情况下我们只需要一共输出就已足够。因此,一直以来就把Q作为触发器的输出。在触发器正常工作的前提下,Q的输出和S的输入总是一致的,S=0则Q=0;S=1则Q=1。这意味着可以通过设置S的值,使得Q的输出和S保持一致。

不管Q以前是什么,比如Q=1,我们都可以通过让R=1,让Q变回0,这等于将Q打回原形,这称为“恢复”或者“复位”。

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