基本RS触发器
RS触发器及其应用
RS 触发器及其应用触发器(flip flop)是构成时序逻辑电路的基本单元,能记忆、存储一位二进制信息,触发器也称双稳态触发器,它有两种稳定输出工作状态,即分别输出1和输出0的状态。
在无输入信号作用时,这种状态是稳定的;而当输入信号到来并满足一定逻辑关系时,输出端的状态将迅速变化,能从一种稳定状态转换到另一种稳定状态。
测试如下电路,调整S1开关状态,观察LED1和LED2的变化,并建立真值表。
图8.1测试电路(multisim)【信息单】 一、基本RS 触发器1.“与非”门构成的基本触发器基本的RS 触发器又称为置0置1触发器。
它是各种触发器中结构最简单的一种,通常作为构成各种功能触发器的最基本单元,所以也称为基本触发器。
⑴电路结构基本的RS 触发器由两个与非门的输入端与输出端交叉连接而成。
电路结构如图8.3(a )所示,逻辑符号如图8.3(b )所示。
图中Q 、Q 是基本RS 触发器两个输出端;S 、R 是两个输入端,S 、R 上的“非”号或R 、S 上的小圆圈都表示输入信号只在低电平时有效。
Q 端状态通常定义为触发器的输出状态。
当0=Q 、Q =1,称触发器为0状态,当1=Q 、Q =0,称触发器为1状态。
Q 、Q 状态相反。
Q G 1G 2QS RQQ(a )电路结构 (b )逻辑符号 图8.3 与非门构成的基本RS 触发器⑵逻辑功能S =1、R =0时,Q =1,反馈到G 1门使0=Q ,即不论触发器原态是0态还是1态,电路的输出一定为0态,R 为置0端。
S =0、R =1时,Q =1,反馈到G 2门使Q =0,即不论触发器原态是0态还是1态,电路的输出一定为1态,S 为置1端。
S =1、R =1时,设电路原来状态为0=Q 、Q =1,在S =1、R =1作用下,电路的输出仍是0=Q 、Q =1与原态相同,即触发器的状态保持不变。
S =0、R =0时,Q =1、Q =1,破坏了输出信号互补的原则,而随后S =1、R =1时,输出状态可能是1也可能是0,出现了不定状态,这意味着当输入条件同时消失后,触发器状态不定,这在触发器工作时是不允许出现的,也就是要禁止S 、R 同时为0的输入状态出现。
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04 RS触发器的设计与实现
CHAPTER
设计思路与步骤
确定触发器的功能需求
根据题目要求,确定RS触发器是作为置位器还是复位器使用 ,或者同时具有置位和复位功能。
选择合适的逻辑门
根据电路设计需求,选择合适的逻辑门(如与门、或门、非 门等)进行组合,实现RS触发器的逻辑功能。
设计思路与步骤
• 确定输入和输出信号:根据设计需求,确定RS触 发器的输入信号(置位信号、复位信号)和输出 信号。
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目录
CONTENTS
• RS触发器简介 • RS触发器的逻辑功能 • RS触发器的真值表与波形图 • RS触发器的设计与实现 • RS触发器的应用案例 • RS触发器的常见问题与解决方案
ห้องสมุดไป่ตู้
01 RS触发器简介
CHAPTER
定义与工作原理
定义
RS触发器是一种最简单的触发器 ,由两个交叉耦合的与非门构成 ,具有置位、复位和保持功能。
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•·
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3. 滤波技术:在输入输出端加入滤波器,滤除高频噪声 ,提高信号的信噪比。
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1. 隔离措施:采用隔离变压器、光耦合器等隔离元件, 将干扰源与触发器电路隔离,减小干扰对电路的影响。
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4. 冗余设计:采用冗余电源、冗余备份等措施,提高系 统的容错能力,增强抗干扰能力。
4. 软件算法优化:通过软件算法优化,减小信号的量 化误差,提高信号的分辨率,从而降低抖动。
问题二:如何提高RS触发器的抗干扰能力?
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抗干扰能力是指RS触发器在存在噪声或干扰的情况下, 保持正常工作能力的性能。
R-S触发器
RS触发器基本RS 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。
工作原理基本RS触发器的逻辑方程为: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。
基本RS触发器原理
基本RS 触发器原理图4-1(a)是由两个“与非”门构成的基本R-S 触发器,(b)是其逻辑符号。
RD 、SD 是两个输入端,Q 及y 是两个输出端。
正常工作时,触发器的Q 和y 应保持相反,因而触发器具有两个稳定状态:1)Q=1,y=0。
通常将Q 端作为触发器的状态。
若Q 端处于高电平,就说触发器是1状态;2)Q=0,y=1。
Q 端处于低电平,就说触发器是0状态;Q 端称为触发器的原端或1端,y 端称为触发器的非端或0端。
由图4-1可看出,如果Q 端的初始状态设为1,RD 、SD 端都作用于高电平(逻辑1),则y 一定为0。
如果RD 、SD 状态不变,则Q 及y 的状态也不会改变。
这是一个稳定状态;同理,若触发器的初始状态Q 为0而y 为1,在RD 、SD 为1的情况下这种状态也不会改变。
这又是一个稳定状态。
可见,它具有两个稳定状态。
输入与输出之间的逻辑关系可以用真值表、状态转换真值表及特征方程来描述。
图4(一)真值表R-S 触发器的逻辑功能,可以用输入、输出之间的逻辑关系构成一个真值表(或叫功能表)来描述。
1、当RD =0,SD=1时,不论触发器的初始状态如何,y 一定为1,由于“与非”门2的输入全是1,Q 端应为0。
称触发器为0状态,RD 为置0端。
2、当RD =1,SD=0时,不论触发器的初始状态如何,Q 一定为1,从而使y 为0。
称触发器为1状态,SD 置1端。
3、当RD =1,SD =1时,如前所述,Q 及y 状态保持原状态不变。
4、当RD =0,SD =0时,不论触发器的初始状态如何,Q=y=1,若RD 、SD 同时由0变成1,在两个门的性能完全一致的情况下, Q 及y 哪一个为1,哪一个为0是不定的,在应用时不允许RD 和SD 同时为0。
综合以上四种情况,可建立R-S 触发器的真值表于表1。
应注意的是表中RD = SD =0的一行中Q 及y 状态是指RD 、SD 同时变为1后所处的状态是不定的,用Ф表示。
基本RS触发器实验
基本RS触发器实验第5章基本RS触发器5.同步触发器(同步RS触发器)⽬的与要求:1 掌握时序电路的定义、分类、触发器的特点。
2 掌握基本RS触发器的电路结构、⼯作原理、逻辑功能。
3 掌握同步RS触发器的⼯作原理、逻辑功能。
4 掌握触发器逻辑功能的表⽰⽅法。
5 掌握时序电路的⼀些基本概念。
重点与难点:1 基本概念要正确建⽴。
难点:现态、次态、不定状态的正确理解。
2 基本RS触发器的逻辑功能、触发⽅式。
5.1概述⼀、触发器的概念复习:组合电路的定义?构成其电路的门电路有何特点?组合电路与时序电路的区别?门电路:在某⼀时刻的输出信号完全取决于该时刻的输⼊信号,没有记忆作⽤。
触发器:具有记忆功能的基本逻辑电路,能存储⼆进制信息(数字信息)。
触发器有三个基本特性:(1)有两个稳态,可分别表⽰⼆进制数码0和1,⽆外触发时可维持稳态;(2)外触发下,两个稳态可相互转换(称翻转),已转换的稳定状态可长期保持下来,这就使得触发器能够记忆⼆进制信息,常⽤作⼆进制存储单元。
(3)有两个互补输出端,分别⽤Q和Q⼆、触发器的逻辑功能描述:特性表、激励表(⼜称驱动表)、特性⽅程、状态转换图和波形图(⼜称时序图)三、触发器的分类:根据逻辑功能不同:RS触发器、D触发器、JK触发器、T触发器和触发器等。
触发⽅式不同:电平触发器、边沿触发器和主从触发器等。
电路结构不同:基本RS触发器,同步触发器、维持阻塞触发器、主从触发器和边沿触发器等。
5.2 触发器的基本形式5.2.1 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)。
逻辑图如图(a)所⽰。
逻辑符号如图(b)所⽰。
与⾮门组成的基本RS触发器的特性表⼆、由或⾮门组成的基本RS触发器电路构成:两个或⾮门的输⼊和输出交叉耦合⽽成,如下图所⽰。
逻辑符号:图(b)所⽰。
⼯作原理在与⾮门实现的基本RS触发器的基础上稍作变化。
或⾮门组成的基本RS触发器的特性表5.2.2 同步触发器基本RS触发器的触发⽅式:端的输⼊信号直接控制。
基本rs触发器真值表
基本rs触发器真值表1. 什么是基本rs触发器?基本rs触发器是逻辑电路中最基本的一种触发器之一,它由两个输入端和两个输出端组成,分别为Set(S)端、Reset(R)端、Q输出端和Q'输出端。
基本rs 触发器具有记忆功能,可以在不断地输入电信号的情况下保持其输出状态不变。
2. 基本rs触发器真值表基本rs触发器真值表如下所示:| S | R | Q | Q' || --- | --- | --- | --- || 0 | 0 | Q | Q' || 0 | 1 | 0 | 1 || 1 | 0 | 1 | 0 || 1 | 1 | 无法确定 | 无法确定 |其中,S和R分别表示Set和Reset输入端的输入状态,Q和Q'分别表示输出状态。
3. 特殊情况下的界限状态在实际的应用中,基本rs触发器可能存在一些特殊情况下的界限状态,例如输入S和R同时为1时会导致输入信号的不确定性。
此时,根据不同的电路设计者的需求,输出结果可能不同。
因此,在使用基本rs触发器时需要对其界限状态进行仔细讨论和分析,以确保其输出结果符合预期。
4. 基本rs触发器的应用基本rs触发器在数字电路的设计中具有广泛的应用。
例如,它可以被用于构建各种各样的组合逻辑电路和时序逻辑电路,如存储器和计数器等。
此外,在现代计算机中,基本rs触发器也被用于实现CPU中的寄存器和缓存等功能模块,是计算机硬件设计中不可或缺的一部分。
5. 总结基本rs触发器作为最基本的逻辑电路之一,具有广泛的应用和重要的意义。
虽然其在理论和实践中存在一些特殊情况下的界限状态,但通过仔细的讨论和分析,设计者可以确保其输出结果达到预期。
第十二课时:基本RS触发器、同步RS触发器
三、特性表和特性方程
J 0 0 0 0 1 1 1 1 特性表 K Qn Qn+1 0 0 0 0 1 1 1 0 0 1 1 0 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 特性方程 同步JK触发器Qn+1的卡诺图 KQn 00 01 11 10 J
0
1
0 1
1 1
0 0
0 1
J=1 K =× 状 态 J=0 转 K =× 换 图 0 1 J =× K=0
4.2.1 由与非门组成的基本 RS 触发器
一、电路组成
Q
互补输出端, 正常工作时, 它们的输出 状态相反。
Basic Flip - Flop
Q Q
Q
低电平有效 S R
G1
SD 置1端,也 称置位端。 S 即 Set 。 RD
G2
SD 置 0 端,也称 复 位 端 。 R 即 Reset 。
RD
Q = 1,Q = 0 时,称为触发器的 1 状态,记为 Q = 1; Q = 0,Q = 1 时,称为触发器的 0 状态,记为 Q = 0 。
S
三、特性表、特性方程及状态转换图
R 0 0 0 0 1 1 1 1 特性表 S Qn Qn+1 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 0 1 0 × 1 1 × 特性方程
Q n1 S RQ n RS = 0(约束条件) CP = 1 期间有效
同步RS 触发器 Qn+1的卡诺图 SQn 00 01 11 10 R 0 1
第 4 章 集成触发器
概 述 基本 RS 触发器
同步触发器 边沿触发器 主从触发器
本章小结
4.1
主要要求:
基本RS触发器
数字电子技术
图4-1(b)所示为基本RS触发器的逻辑符号图,方框下面 输入端的小圆圈表示低电平有效,这是一种约定,只有当所加 信号的实际电压为低电平时才表示有信号,否则就是无信号。 方框上面的两个输出端,一个无小圆圈,为Q 端;一个有小圆 圈,为 Q 端。在正常工作情况下,两者状态是互补的。即一个 为高电平另一个就是低电平,反之亦然。
R
S
现态 Qn
次态 Qn1
说明
0
0Байду номын сангаас
0
1
× 状态不定,不允许
×
表4-1(续)
R
S
现态 Qn
次态 Qn1
0
0
0
1
1
0
0
1
1
0
1
1
0
0
1
1
1
1
说明 置0 置1
保持原状态
(1)当 R 0,S 1 时,输出 Q 0,R 端称为直接复位端。 (2)当 S 0,R 1 时,输出 Q 1,S 端称为直接置位端。
数字电子技术
基本RS触发器
基本RS触发器的电路组成及 逻辑符号
基本RS触发器的逻辑功能
1.1 基本RS触发器的电 路组成及逻辑符号
如图4-1所示为基本RS触发器的电路结构及逻辑符号图。
(a)电路结构
(b)逻辑符号
图4-1 与非门组成的基本RS触发器
图4-1(a)所示基本RS触发器是由两个与非门交叉 连接构成的,其中 S ,R 是信号输入端,字母上面的反号 表示低电有效,即 S ,R 端为低电平时表示有信号、为高 电平时表示无信号; Q 和 Q 既表示触发器的状态,又是 两个互补的信号输出端。
(1)当 Q 1,Q 0 时,称为触发器的1状态。 (2)当 Q 0,Q 1 时,称为触发器的0状态。
基本rs触发器的特征方程
基本rs触发器的特征方程
基本RS触发器是一种基本的数字电路元件,由两个反向并联的
门组成。
当S(设置)输入为高电平(1)时,Q输出为高电平(1),而Q'输出为低电平(0)。
当R(复位)输入为高电平(1)时,Q
输出为低电平(0),而Q'输出为高电平(1)。
换句话说,当S输
入为1时,触发器被置位,Q输出为1;当R输入为1时,触发器被
复位,Q输出为0。
特征方程描述了触发器的动态行为,它是一个关
于触发器输入和输出的方程。
对于基本RS触发器,其特征方程可以表示为:
Q(t+1) = S + Q'(t)。
Q'(t+1) = R + Q(t)。
其中,Q(t)和Q'(t)分别表示时刻t的Q和Q'输出状态,Q(t+1)和Q'(t+1)分别表示时刻t+1的Q和Q'输出状态,S表示设置输入,R表示复位输入。
特征方程描述了当前时刻的输出状态如何受到当
前时刻的输入和上一个时刻的输出状态的影响。
从特征方程可以看出,基本RS触发器的输出取决于当前的输入和上一个时刻的输出状态,这使得特征方程成为分析和设计数字电路时非常重要的工具。
特征方程的形式可以帮助工程师理解触发器的行为,并且可以用于分析触发器在数字系统中的稳定性和性能。
基本RS触发器
。 RD 0,SD 0
(4)当
时,由于G1、G2各有一个输入端口为低电平状态,显然此时两与
非门输出都是高电平状态。
一、基本RS触发器的工作原理
但是当 RD和SD 输入的低电平状态同时撤销(回到1),即 RD和SD同时加高电平时
,触发器的次态取决于两个门的工作速度,不能确定下个状态是1还是0,因此称这 种工作状态为不定态,触发器工作时应尽量避免不定态。
基本RS触发器的逻辑符号如图4-1(b)所示,由于触发器在置1和置0时都是低电 平有效,因此在两输入端画有小圆圈作为标志。也就是说,触发器要从原来的1态
翻转为0态(或从原来的0态翻转为1态),必须在输入端 RD(或SD)加低电平才能使状
态发生转变,这里所加的输入信号就称为触发信号。由于这个触发信号是电平,所 以这种触发器就是电平控制触发器。
图4-1 用与非门构成的基本RS触发器 两输入与非门只要有一个输入端口为低电平状态,输出端口就是高电平状态。 根据输入信号不同状态的组合,由与非门构成的基本RS触发器的输入输出之间有下 面几种情况:
一、基本RS触发器的工作原理
(1)当 RD 1,SD 1 时,由于G2的输入端口为低电平状态,相当于封锁了G2,不论Q 原来为何状态,输出端口 Q 都变为高电平状态。而G1的 SD端口为高电平,相当于打 开了G1,由于此时G2的输出端口 Q 为高电平状态,因此G1的输出端口Q变为低电平
二、触发器的功能描述
触发器的逻辑功能可以用功能表、特征方程、状态图等来描述。 (1)根据上述对与非门构成的基本RS触发器电路的分析,可以写出基本RS触发的 功能表,如表4-1所示。
表4-1 基本RS触发器的功能表
RD
SD
Q
Q
图5—3 基本RS触发器的波形图
(3)钟控触发器一般都有一个清零复位端, 让主持人控制这个复位端,就可以满足这个 抢答器的要求了。 ❖ 3、阅读抢答器电路图 四人抢答电路如图5—13所示。
34
图5—13 四人抢答器电路
35
电路中的核心元件是74LS175集成电路,外形 及管脚排列如图5—14所示。它是一个将4个D 触发器集成在一起的芯片。
32
❖ 2、关于抢答电路的分析 (1)这个抢答器有4个抢答按钮(信号的输入)
和4个表示选手位置的LED灯(信号的输出), 并且按动按钮后,相应的LED灯可以点亮。 (2)在进行抢答时,可能会有好几个选手同时 按动按钮,这时就要求在某选手最先按下抢 答按钮后,抢答器不光要及时点亮相应的 LED灯,同时它还要能屏蔽随后其他选手的 输出信号(LED灯不亮),而且点亮的灯要 能一直保持住。
两个门电路的输出端就是触发器的输出端如上图中与非门组成的基本rs触发器的基本结构图3基本rs触发器的基本功能和特点触发器的显著特点就是具有记忆保存功能其当前的输出状态不仅和输入信号的状态有关而且还和该触发器在上一时刻的状态即原态相关
第五单元 时序逻辑电路
课题一 制作四人抢答电路 课题二 计数电路的制作
(2)有一个系统清除和抢答控制开关,该开关由主持 人控制。
(3)抢答器具有显示功能。设有4个LED灯,即选手 按动按钮,抢答器通过LED灯显示相应选手的位置。
(4)抢答器具有锁存功能。只有最先抢答选手的LED 灯可以点亮,随后按动抢答按钮的选手的LED灯不 得点亮。
(5)最先抢答选手的亮灯能一直保持到主持人用按钮 关闭为止。
64
一、 熟悉计数器的基本特点 1、常用计数器的种类和特点
图5—26 JK触发器构成 的四位二进制异步计数器
基本RS触发器
⑵ 在输入信号作用的全部时间内,电路的输出状态 都有可能改变。 ⑶ 当输入信号都有效时,电路输出状态无法确定- -不定态。
⑷ 从“0”置“1”和从“1”置“0”时,电路分两步 动作,且以不定状态过渡,因此,有约束条件。
触发器状态演化的时序过程: t 时刻,触发器的现态Qn ,在输入触发信号作用下 获得次态Qn+1的演化时序过程,如图4. 1.5所示。
RS=00 RS=01 RS=10 RS=11 Qn+1 0 1 0 1* 1 1 0 1* 保持 置“1” 置“0” 不定态 Qn+1 Qn+1 Qn+1 1* =Q n =1 =0 01 1 1 11 × × 10
RS 00 Qn 0 1
1
Qn+1=S + RQn RS=0(约束条件)
图4.1.6 卡诺图表示及其化简
1 R=1
S=1
图4.1.4(b) 与非门基本RS触发器工作原理
问题:⑴ 电路不输入(等待状态)时,输入触发信号 处于什么状态? ⑵ 实际电路中,低电平有效如何实现?
都为无效输入,电路保持现 态不变。 即:Qn+1=Qn 。
Q=0, Q=1 Q=0, Q=1
≥1 1 R=0 ≥1 0 S=0
S有效,置“1”。但从“0”到 “1”时历经不定态0*
两个与非门(或非门)的输入和输出交叉反馈连接而 成,使电路具有了一定的记忆能力--输入触发信号消 失,电路也能保持获得的状态。 两个触发信号输入端R和S,与非门电路为低电平
有
效输入方式,或非门电路为高电平有效输入方式。 3.基本RS触发器的输入电路和工作状态
VCC
10k 10k
Q &
Q & S1 S
基本RS触发器
《数字电子技术》
[例1-1] 试根据输入R、S信号波形,画出Q、 波形,设初始状态 =0,
解:根据输入信号 R、S的变化,用虚 。
单元1 基本RS触发器
1.2 与非门组成的基本RS触发器
(1)电路结构
《数字电子技术》
逻辑电路
触发器新的状态(也称为次态,用 表示)不仅与输入信号(R、S)
有关,而且还与触发器原来的状态(称为现态或初态,用 表示)有 关,所以,应当将 也作为一个变量(称为状态变量)列入真值表,
同时把含有状态变量 的真值表称为触发器的特性表。
或非门组成的 基本RS触发
器的特性表
单元1 基本RS触发器
1.1 或非门组成的基本RS触发器
单元1 基本RS触发器
《数字电子技术》
1.1 或非门组成的基本RS触发器 1.2 与非门组成的基本RS触发器
单元1 基本RS触发器
引言
《数字电子技术》
触发器:能够存储1位二值信号的基本单元电路
触发器具有两个基本特点: (1)具有两个能自行保持的稳定状态,用来表示逻辑状态的0和1,或 二进制数的0和1。 (2)根据不同的输入信号可以置成1或0状态。
与非门组成的 基本RS触发
器的特性表
单元1 基本RS触发器
课堂练习
《数字电子技术》
1、画出由或非门组成的基本RS触发器输出端Q、 的电压波
形,输入端S、R的电压波形如图中所示。
单元1 基本RS触发器
《数字电子技术》
单元1 基本RS触发器
《数字电子技术》
单元1 基本RS触发器
2.速动比率
《数字电子技术》
期初速动比率=
(32 819+17 966+74 736+10 066+1 972)÷178 190=0.77
基本RS触发器
常用Qn表示当前状态(现态), Q n本RS触发器的逻辑功能
R
S
逻辑功能
0
0
保持(Q n+1
=Qn )
0
1
置1(Qn+1
=1 )
1
0
置0 ( Qn+1
=0 )
1
1
不定态
0
0
0
1
1
0
0
0
1
0
1
1
0
0
0
1
1
0
0
按真值表对或非门基本RS触发器的逻辑进行化简
RS Qn
00
01
11
10
0
0
0
˟
0
1
1
1
˟
0
Qn R
S
化简后得出输入信号高电平有效触发器的特性方程:
Qn+1=RQn +S ,RS=0 (约束条件)
转化为或非-或非式:
Qn+1= R+Qn+S
逻辑波形图
S
R
Q
Q
或非门的输入 输出规律:
输入有1,输出为0 输入全0,输出为1
触发器的特性方程
表达触发器的逻辑功能的表达式我们称为 触发器的特性方程
(1)高电平有效的基本RS触发器逻辑功能真 值表
n
Q 0 0 0 0 1 1 1 1
输入信号
R 0 0 1 1 0 0 1 1
输出信号
n+1
S
Q
n+1
Q
0
0
基本RS触发器原理
基本RS触发器原理1 基本RS触发器的工作原理基本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。
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”。
1_触发器的电路结构与工作原理(RS触发器)
一、基本RS 触 发 器 1.基本RS触发器的工作原理. Qn — 前一时刻的状态
0Q
11
SR
Q1
00
Qn+1— 后一时刻的状态
&
&
发为器的了逻能辑够功总能结,出应基该本把R引S若 在 端触起此 输 输时 入 入 RS 触 发 器 工 作 状 态 发 生 变R=化1 的所有可能性全都列出,然S=后0
从真值表中找出其规律。
置1端
1
S
0
0 置0端
R1
填Q写n 真R 值表S QnQ=n0+1;说R=明1
0 1 S=10 0 维
基本RS触发器的真值表就是
11 1 1持
使用这种分析方法进行填写。
00 1 0置
10 1 0 0
01 0 1
1
9 继续
RS 触 发 器 填写真值表Qn=1;R=1 S=0
设原来
一、基本RS 触 发 器 1.基本RS触发器的工作原理. Qn — 前一时刻的状态
1Q
1
SR
Q0
11
Qn+1— 后一时刻的状态
&
&
发为器的了逻能辑够功总能结,出应基该本把R若 在 端引S此 输 输触起时 入 入 RS 触 发 器 工 作 状 态 发 生 变R化=0 的所有可能性全都列出,然S=后0
能或存储功能。
称为维持。
1
6 本继页续完
RS 触 发 器
设原来
状态为0
一、基本RS 触 发 器 1.基本RS触发器的工作原理. Qn — 前一时刻的状态
0Q
0
SR
Q1
1
试验六基本RS和D触发器的应用
我们可以探索如何优化触发器的设计,以提高其性能和稳定性,例如通过改进触发器的结 构、材料、工艺等方面。
开发具有实际应用价值的触发器产品
基于对触发器的基本理论和应用的掌握,我们可以开发具有实际应用价值的触发器产品, 如用于通信、控制、计算机等领域。
未来工作展望
深入研究触发器的其他应用
实验结果
D触发器实验结果:
在时钟信号的上升沿或下降沿时,输出信号的状态取决于数据输入端D的状态。
实验结果
D触发器实验结果:
在时钟信号的上升沿或下降沿时,输出信号的状态取决于数据输入端D的状态。
结果分析
RS触发器分析:
RS触发器是根据输入信号R和 S的状态来决定输出信号的状 态。当R为1且S为0时,输出 为1;当R为0且S为1时,输出 为0;当R和S都为1或都为0时, 输出状态保持不变。这表明 RS触发器具有置位和复位功 能。
复位特性
当输入信号R为1,S为0时, 触发器被复位,输出信号 Q为0。
保持特性
当输入信号R和S同时为0 或同时为1时,触发器保 持原状态不变。
特性描述
01
02
03
置位特性
当输入信号R为0,S为1时, 触发器被置位,输出信号 Q为1。
复位特性
当输入信号R为1,S为0时, 触发器被复位,输出信号 Q为0。
02
此外,基本RS触发器还可以用于 实现逻辑函数、控制电路等。
03 D触发器介绍
03 D触发器介绍
工作原理
D触发器是一种双稳态触发器, 其工作原理是当输入信号D发生 变化时,输出信号Q也会随之发
生变化。
当D端输入信号从0变为1时,Q 端输出信号从0变为1;当D端输 入信号从1变为0时,Q端输出信
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具有置“0”、置“1”和“保持”三种功能。
展示与交流
1.交流要求:
(1)按照基本R-S触发器内容分组交流。
(2)小组派一个成员演示任务处理结果或处理过程(举例),另一个成员总结任务处理关键(过程、技术、方法、问题等),第3个成员提出改进的方向或意见,依次交流任务派生问题。本组其他成员优先纠偏,然后是其他组成员纠偏。在本组成员未能交流循环时,成员不得重复交流。
(3)交流中注意礼仪。
2.组织交流与评价
(1)交流并记录下列要点:Proteus软件仿真测试R-S触发器的逻辑功能。注意出现的问题,及时纠正。将所测量的数值分别填入下面表格。
R-S触发器逻辑功能测试图:
逻辑功能进行测试,并填写表格。:
触发器输入
触发器输出
Q
1
1→0
0→1
1→0
1
0→1
0
0
(2)对小组进行评价,成绩计入本组学生任务考核(过程考核)成绩。
项目
组别
操作规范
20
任务处理
60
行为养成
20
成绩合计
100
1
2
3
4
5
归纳提升
触发器有置“1”、置“0”,两个稳定状态,即稳态;有置“0”、置“1”和“保持”三种功能。
课后作业
完成实习报告。
教师启发引导学生
通过视频进行教学。
教师通过视频引导学生进行分析和总结。
组织展示交流,教师按组记录关键要点,便于形成关键路径。
时间分配
教学内容(任务)及过程设计
教学组织或方法
1课时
1课时
导入
在数字电路中,触发器就是存放这些信号的单元。逐步引出课题,并展示教学目标。
新课讲授
一、R-S触发器的结构
可以由或非门组成的基本触发器,也可以由与非门组成的基本触发器,在这种电路中,输入信号是直接加到输入端的。它是触发器的基本电路结构形式,是构成其它类型触发器的基础。
教学目标
认知目标
掌握基本R-S触发器组成、功能及工作原理
能力目标
提高学生的分析能力。
素养目标
培养学生积极进取的意识。
教学重点
掌握基本R-S触发器组成、功能
教学难点
掌握基本R-S触发器的功能
教学准备ห้องสมุดไป่ตู้
环境:多媒体教室
设备、工具:多媒体计算机、投影
教后记
(教学反思)
成功做法:
教学灵感:
学生疑难:
改进措施:
交流中随机进入教学
教师按组记录评价,按小组成绩记入个人任务或过程考核。
师生共同总结本任务的知识点。再请学生复述本节重点内容,
学生独立完成。
《电子技能》教案
项目二触摸式声音报警器
授课教师
班级
审阅
授课日期
学习领域
电子技能实训
学习任务
基本RS触发器
课时
2
教学分析
学习任务内容及定位分析:在学习了基本逻辑门的内容,为本节内容做好了知识铺垫。基本门电路是本书的重点、难点。
学习状况及条件分析:基本RS触发器内容比较抽象,在教学中注意帮助学生理解这一问题。