《电子技术基础》-10

第一节基本RS触发器一、电路组成基本RS触发器是一种最简单的触发器，是构成各种触发器的基础。它由两个与非门(或者或非门)的输入和输出交叉连接而成，如图10一1(a)所示，有两个输入端R和S(又称触发信号端);R为复位端，当R有效时，Q变为0，故也称R为置0端;S为置位端，当S有效时，Q变为1，称S为置，"1”端;还有两个互补输出端Q和Q:当Q=1,Q=0;反之亦然。RS触发器逻辑符号如图10一1(b),(c)所示，方框下面的两个小圆圈表示输入R与S均为低电平有效，可使触发器的输出状态转换为相应的0或1.二、功能分析下一页返回第一节基本RS触发器触发器有两个稳定状态。Qn为触发器的原状态(现态)，即触发信号输入前的状态;Qn+1为触发器的新状态(次态)，即触发信号输入后的状态。其功能可采用状态表、特征方程式、逻辑符号图以及状态转换图、波形图或称时序图来描述状态表如表10一1所示。2.特征方程式如图10-2所示，画波形图时，对应一个时刻，时刻以前为Qn，时刻以后则为Qn-1，故波形图上只标注Q与Q，因其有不定状态，故Q与Q要同时画出。画图时应根据功能表来确定各个时间段Q与Q的状态。第一节基本RS触发器

综上所述，基本RS触发器具有如下特点:(1)它具有两个稳定状态，分别为1和0，称双稳态触发器。如果没有外加触发信号作用，它将保持原有状态不变，触发器具有记忆作用。在外加触发信号作用下，触发器输出状态才可能发生变化，输出状态直接受输入信号的控制，也称其为直接复位一置位触发器

(2)当R,S端输入均为低电平时，输出状态不定，即R=S=O,Q=Q=1，违犯了互补关系。当RS从00变为11时，则Q(Q)-1(0)，QW-0(1)，状态不能确定，如图10一2所示

(3)与非门构成的基本RS触发器的功能，可简化为表10-2上一页返回第二节同步触发器

一、同步RS触发器1.电路组成同步RS触发器的电路组成及逻辑符号如图10一3所示，是在基本RS触发器的基础上增加了两个由时钟脉冲CP控制的两个与非门。图中，RD、SD是直接置0、置1端，用来设置触发器的初状态。2.功能分析同步RS触发器的逻辑电路和逻辑符号如图10一3(b)所示。功能表及状态图:利用基本RS触发器的功能表可得同步RS触发器功能表如表10一3所示，状态图如图10-4所示下一页返回第二节同步触发器

二、同步D触发器1.电路组成为了避免同步RS触发器同时出现R和S都为1的情况，可在R和S之间接入非门GS，如图10-5所示，这种单输入的触发器称为D触发器。图10一5所示为其逻辑符号。D为信号输入端。

2.功能分析在CP=0时，G3、G4、被封锁，都输出1，触发器保持原状态不变，不受D端输入信号的控制。在CP=1时，G3、G4解除封锁，可接收D端输入的信号。如D=1时，D=0，触发器翻到1状态，即Qn+1=1;如D=0时，D=1，触发器翻到。状态，即Qn+1=0。由此可列出同步D触发器的特性表，如表10-4所示。上一页下一页返回第二节同步触发器

由上述分析可知，同步D触发器的逻辑功能如下:当CP由0变为1时，触发器的状态翻到和D的状态相同;当CP由1变为0时，触发器保持原状态不变。根据表10-4可得到在CP=1时的同步D触发器的驱动表，如表10-5所示。三、同步JK触发器1.电路组成克服同步RS在R=S=1时出现不定状态的另一种方法是将触发器输出端口和口的状态反馈到输入端，这样，G3和G4、的输出不会同时出现0，从而避免了不定状态的出现，同步JK触发器的电路如图10一6所示。上一页下一页返回第二节同步触发器2.功能分析同步JK触发器的功能分析如下:当CP=0时，R=S=1,Qn+1=Qn，触发器的状态保持不变。由此可得出JK触发器的功能表，如表10一6所示。四、同步触发器存在的问题

(1)空翻现象。空翻现象就是在cP=1期间，触发器的输出状态出现翻转两次或两次以上的现象。如图10-7所示，第一个cP=1期间Q状态变化的情况。因此，为了保证触发器可靠地工作，防止出现空翻现象，必须限制输入的触发信号在cP=1期间不会发生改变。

(2)振荡现象。在同步JK触发器中，由于在输入端引入了互补输出，即使输入信号不发生变化，由于CP脉冲过宽，一也会产生多次翻转，称其为振荡现象。如10-7所示。上一页返回第三节边沿触发器

一、维持阻塞D触发器图10一8所示为维持阻塞D触发器的逻辑符号，D为信号输入端，框内“>”表示动态输入，它表明用时钟脉冲CP上升沿触发，所以，维持阻塞D触发器又称为边沿D触发器。它的逻辑功能与前面讨论的同步D触发器相同，因此，它们的特性表、驱动表和特性方程也都相同，但边沿D触发器只有CP上升沿到时才有效。它的特性方程如下:下一页返回第三节边沿触发器

二、边沿JK触发器图Io一Io所示为边沿JK触发器的逻辑符号，J,K为信号输入端，框内“>”左边加个小圆圈“O”表示逻辑非的动态输入，它实际上表示用时钟脉冲CP的下降沿触发。边沿JK触发器的逻辑功能和前面讨论的同步JK触发器的功能相同。因此它们的特性表、驱动表和特性方程一也相同。但边沿JK触发器只有在CP下降沿到达时才有效。它的特性方程如下:三、T和T‘触发器1.丁触发器上一页下一页返回第三节边沿触发器将JK触发器的输入端J与K相连，引入一个新的输入信号，JK触发器变为T触发器。如图10一12所示。在CP脉冲作用下，根据输入信号T的取值，T触发器具有保持和计数功能，其特征方程为Qn+1=TQn+TQn。由该式可知T触发器具有以下逻辑功能:2.下’触发器将T触发器的输入端T=1，就构成T，触发器，如图10一13所示。在CP脉冲作用下，触发器实现计数功能。其特征方程为上一页返回第四节不同类型触发器之间的转换一、转换方法与步骤1.转换方法利用令已有触发器和待求触发器的特性方程相等的原则，求出转换逻辑。2.转换步骤(1)写出已有触发器和待求触发器的特性方程。(2)变换待求触发器的特性方程，使之形式与已有触发器的特性方程一致。(3)比较已有和待求触发器的特性方程，根据两个方程相等的原则求出转换逻辑。(4)根据转换逻辑画出逻辑电路图。二、JK触发器转换为D,T触发器下一页返回第四节不同类型触发器之间的转换JK触发器转换为D触发器、T触发器的电路如图10一14所示。三、D触发器转换为T,T‘触发器

T触发器的特性方程为，D触发器的方程为，便可用D触发器构成T触发器，如图10一15所示，便可用D触发器构成T’触发器，如图10一15所示上一页返回图10一1基本RS触发器返回表10一1RS触发器状杰表返回图10-2波形图返回表10一2基本RS触发器的简化功能表返回图10-3同步RS触发器返回表10-3同步RS触发器功能表返回图10-4同步RS触发器状杰图返回图10-5同步D触发器返回表10-4同步D触发器的特件表返回表10-5同步D触发器的驱动表返回图10-6同步JK触