基本RS觸發(fā)器

一、由與非門組成的基本RS觸發(fā)器

1．電路結(jié)構(gòu)

電路組成：兩個與非門輸入和輸出交叉耦合（反饋延時）。如圖4.2.1（a）所示。

邏輯符號：圖（b）所示。

2．邏輯功能

復(fù)習(xí)：與非門的邏輯功能？

用DLCCAI或EWB演示基本RS觸發(fā)器的邏輯功能。（10分鐘）

工作原理。（邊分析邊列特性表。以下文字不寫板書。）

電路結(jié)構(gòu)??

把兩個與非門G1、G2的輸入、輸出端交叉連接，即可構(gòu)成基本RS觸發(fā)器，其邏輯電路如圖7.2.1.（a）所示。它有兩個輸入端R、S和兩個輸出端Q、Q。

工作原理??

基本RS觸發(fā)器的邏輯方程為：??

根據(jù)上述兩個式子得到它的四種輸入與輸出的關(guān)系：??

1.當(dāng)R=1、S=0時，則Q=0，Q=1，觸發(fā)器置1。?

2.當(dāng)R=0、S=1時，則Q=1，Q=0，觸發(fā)器置0。??

如上所述，當(dāng)觸發(fā)器的兩個輸入端加入不同邏輯電平時，它的兩個輸出端Q和Q有兩種互補(bǔ)的穩(wěn)定狀態(tài)。一般規(guī)定觸發(fā)器Q端的狀態(tài)作為觸發(fā)器的狀態(tài)。通常稱觸發(fā)器處于某種狀態(tài)，實際是指它的Q端的狀態(tài)。Q=1、Q=0時，稱觸發(fā)器處于1態(tài)，反之觸發(fā)器處于0態(tài)。S=0，R=1使觸發(fā)器置1，或稱置位。因置位的決定條件是S=0，故稱S?端為置1端。R=0，S=1時，使觸發(fā)器置0，或稱復(fù)位。??同理，稱R端為置0端或復(fù)位端。若觸發(fā)器原來為1態(tài)，欲使之變?yōu)?態(tài)，必須令R端的電平由1變0，S端的電平由0變1。這里所加的輸入信號（低電平）稱為觸發(fā)信號，由它們導(dǎo)致的轉(zhuǎn)換過程稱為翻轉(zhuǎn)。由于這里的觸發(fā)信號是電平，因此這種觸發(fā)器稱為電平控制觸發(fā)器。從功能方面看，它只能在S和R的作用下置0和置1，所以又稱為置0置1觸發(fā)器，或稱為置位復(fù)位觸發(fā)器。其邏輯符號如圖7.2.1（b）所示。由于置0或置1都是觸發(fā)信號低電平有效，因此，S端和R端都畫有小圓圈。??

3.當(dāng)R=S=1時，觸發(fā)器狀態(tài)保持不變。??

觸發(fā)器保持狀態(tài)時，輸入端都加非有效電平（高電平），需要觸發(fā)翻轉(zhuǎn)時，要求在某一輸入端加一負(fù)脈沖，例如在S端加負(fù)脈沖使觸發(fā)器置1，該脈沖信號回到高電平后，觸發(fā)器仍維持1狀態(tài)不變，相當(dāng)于把S端某一時刻的電平信號存儲起來，這體現(xiàn)了觸發(fā)器具有記憶功能。??

4.當(dāng)R=S=0時，觸發(fā)器狀態(tài)不確定??

在此條件下，兩個與非門的輸出端Q和Q全為1，在兩個輸入信號都同時撤去（回到1）后，由于兩個與非門的延遲時間無法確定，觸發(fā)器的狀態(tài)不能確定是1還是0，因此稱這種情況為不定狀態(tài)，這種情況應(yīng)當(dāng)避免。從另外一個角度來說，正因為R端和S端完成置0、置1都是低電平有效，所以二者不能同時為0。??此外，還可以用或非門的輸入、輸出端交叉連接構(gòu)成置0、置1觸發(fā)器，其邏輯圖和邏輯符號分別如圖7.2.2（a）和7.2.2（b）所示。這種觸發(fā)器的觸發(fā)信號是高電平有效，因此在邏輯符號的S端和R端沒有小圓圈。

下面是觸發(fā)器的電路，這個電路上下對稱，分別都是一個或門連著一個非門，特別之處在于，它們各自的輸出又分別是對方的輸入。

合上R，上面的或門輸入時1、0，經(jīng)過上面的非門，Q=0，Q不發(fā)光。Q的結(jié)果會被反饋到下面的電路中，Q‘=1。也就是說，R=1的輸入被反饋到了上面的電路中，然后即使斷開R，燈泡Q依然不亮，而燈泡Q‘依然亮著。

再合上R，再打開、再合上。。.。。.不管你怎么折騰，Q和Q’還是那樣。原因很簡單，因為R=1這個輸入，被Q’反饋到上面，所以，即使R斷開，或者再次合上，也不會改變或門的輸出，整個電路的狀態(tài)也不會發(fā)生改變。

現(xiàn)在，讓我們把注意力轉(zhuǎn)移到電路的下半部分。這一次，我們讓R一直處于斷開狀態(tài)，將S合上。就在一瞬間，所有的時間都顛倒了，燈泡Q亮著，而Q‘卻不亮了！一旦你合上開關(guān)S使得Q=1而Q’=0，往后在怎么擺弄S老師閉合還是斷開，都不會再影響到電路的狀態(tài)。換句話說，只有最開始那一下子是最重要的。

這里講的觸發(fā)器，一共有4種工作狀態(tài)，下面是觸發(fā)器的輸出與S和R的關(guān)系

這是最早的，也是最基本的一種觸發(fā)器，我們一般稱它為R-S觸發(fā)器，下面符號中將輸入S和保存S狀態(tài)的Q放到了一端。

觸發(fā)器有兩個截然相反的輸出，不過多數(shù)情況下我們只需要一共輸出就已足夠。因此，一直以來就把Q作為觸發(fā)器的輸出。在觸發(fā)器正常工作的前提下，Q的輸出和S的輸入總是一致的，S=0則Q=0；S=1則Q=1。這意味著可以通過設(shè)置S的值，使得Q的輸出和S保持一致。

不管Q以前是什么，比如Q=1，我們都可以通過讓R=1，讓Q變回0，這等于將Q打回原形，這稱為“恢復(fù)”或者“復(fù)位”。