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基本RS触发器工作原理基本RS触发器工作原理基本RS触发器的电路如图1(a)所示它是由两个与非门,按正反馈方式闭合而成,也可以用两个或非门按正反馈方式闭合而成图(b)是基本RS触发器逻辑符号基本RS触发器也称为闩锁(Latch)触发器HYPERLINKhttp://www.dz3w.com/pic/010910/cc24d3cab48daf60810f0a8f454cfa3e.gifINCLUDEPICTUREhttp://www.dz3w.com/pic/010910/cc24d3cab48daf60810f0a8f454cfa3e.gif\*MERGEFORMATHYPERLINKhttp://www.dz3w.com/pic/010910/131db3bc0e7bd9c727193c2eb40c9e0f.gifINCLUDEPICTUREhttp://www.dz3w.com/pic/010910/131db3bc0e7bd9c727193c2eb40c9e0f.gif\*MERGEFORMATab图1基本RS触发器电路图和逻辑符号定义A门的一个输入端为Rd端,低电平有效,称为直接置“0”端,或直接复位端(Reset),此时Sd端应为高电平;B门的一个输入端为Sd端,称为直接置“1”端,或直接置位端(Set),此时Rd端应为高电平我们定义一个与非门的输出端为基本RS触发器的输出端Q,图中为B门的输出端另一个与非门的输出端为Q端,这两个端头的状态应该相反因基本RS触发器的电路是对称的,定义A门的输出端为Q端,还是定义B门的输出端为Q端都是可以的一旦Q端确定,Rd和Sd端就随之确定,再不能任意更改2两个稳态这种电路结构,可以形成两个稳态,即Q=1,Q=0,Q=0,Q=1当Q=1时,Q=1和Rd=1决定了A门的输出,即Q=0,Q=0反馈回来又保证了Q=1;当Q=0时,Q=1,Q=1和Sd=1决定了B门的输出,即Q=0,Q=0又保证了Q=1在没有加入触发信号之前,即Rd和Sd端都是高电平,电路的状态不会改变3触发翻转电路要改变状态必须加入触发信号,因是与非门构成的基本RS触发器,所以,触发信号是低电平有效若是由或非门构成的基本RS触发器,触发信号是高电平有效Rd和Sd是一次信号,只能一个一个的加,即它们不能同时为低电平在Rd端加低电平触发信号,Rd=0,于是Q=1,Q=1和Sd=1决定了Q=0,触发器置“0”Rd是置“0”的触发器信号Q=0以后,反馈回来就可以替代Rd=0的作用,Rd=0就可以撤消了所以,Rd不需要长时间保留,是一个触发器信号在Sd端加低电平触发信号,Sd=0,于是Q=1,Q=1和Rd=1决定了Q=0,触发器置“1”但Q=0反馈回来,Sd=0才可以撤消,Sd是置“1”的触发器信号如果是由或非门构成的基本RS触发器,触发信号是高电平有效此时直接置“0”端用符号Rd;直接置“1”端用符号Sd4真值表和特征方程HYPERLINKhttp://www.dz3w.com/pic/010910/91ae78ee982a0a83cfd1f43867a7f
118.gifINCLUDEPICTUREhttp://www.dz3w.com/pic/010910/91ae78ee982a0a83cfd1f43867a7f
118.gif\*MERGEFORMAT以上过程,可以用真值表来描述,见上表表中的Qn和Qn表示触发器的现在状态,简称现态;Qn+1和Qn+1表示触发器在触发脉冲作用后输出端的新状态简称次态对于新状态Qn+1而言,Qn也称为原状态上表真值表表中Qn=Qn+1表示新状态等于原状态,即触发器没有翻转,触发器的状态保持不变必须注意的是,一般书上列出的基本RS触发器的真值表中,当Rd=
0、Sd=0时,Q的状态为任意态这是指当Rd、Sd同时撤消时,Q端状态不定若当Rd=
0、Sd=0时,Q=1,状态都为“1”,是确定的但这一状态违背了触发器Q端和Q端状态必须相反的规定,是不正常的工作状态若Rd、Sd不同时撤消时,Q端状态是确定的,但若Rd、Sd同时撤消时,Q端状态是不确定的由于与非门响应有延迟,且两个门延迟时间不同,这时哪个门先动做了,触发器就保持该状态,这一点一定不要误解但具体可见例1把上表所列逻辑关系写成逻辑函数式,则得到HYPERLINKhttp://www.dz3w.com/pic/010910/6b2c471ed7ac9c535469a2e81279c52f.gifINCLUDEPICTUREhttp://www.dz3w.com/pic/010910/6b2c471ed7ac9c535469a2e81279c52f.gif\*MERGEFORMAT利用约束条件将上式化简,于是得到特征方程HYPERLINKhttp://www.dz3w.com/pic/010910/d0dddba2ea11557bf6aea66aff92f
937.gifINCLUDEPICTUREhttp://www.dz3w.com/pic/010910/d0dddba2ea11557bf6aea66aff92f
937.gif\*MERGEFORMAT例1画出基本RS触发器在给定输入信号Rd、和Sd的作用下,Q端和Q端的波形输入波形如图2所示解此例题的解答见图2的下半部分 HYPERLINKhttp://www.dz3w.com/pic/010910/4987c3890dcd5f6aa8f67eff55cdacf
7.gifINCLUDEPICTUREhttp://www.dz3w.com/pic/010910/4987c3890dcd5f6aa8f67eff55cdacf
7.gif\*MERGEFORMAT图2例1的解答波形图5状态转换图对触发器这样一种时序数字电路,它的逻辑功能的描述除了用真值表外,还可以用状态转换图真值表在组合数字电路中已经采用过,而状态转换图在这里是第一次出现实际上,状态转换图是真值表的图形化,二者在本质上是一致的,只是表现形式不同而已基本RS触发器的状态转换图如图3所示图中二个圆圈,其中写有0和1代表了基本RS触发器的两个稳态,状态的转换方向用箭头表示,状态转换的条件标明在箭头的旁边从“1”状态转换到“0”状态,为置“0”,对应真值表中的第一行;从“0”状态转换到“1”状态,为置“1”,对应真值表中的第二行;从“0”状态有一个箭头自己闭合,即源于“0”又终止于“0”,对应真值表的第一行置“0”和第三行的保持;从“1”状态有一个箭头自己闭合,即源于“1”又终止于“1”,对应真值表的第二行置“1”和第三行的保持HYPERLINKhttp://www.dz3w.com/pic/010910/c844a8a1f2aa4d16785588ee1ed3acec.gifINCLUDEPICTUREhttp://www.dz3w.com/pic/010910/c844a8a1f2aa4d16785588ee1ed3acec.gif\*MERGEFORMAT图3基本RS触发器的状态转换图。