同步RS触发器电路结构、工作原理及功能表示

同步RS 触发器电路结构、工作原理及功能表示

1．电路结构

主从RS 触发器是时钟触发器的一种。由与非门构成的时钟RS 触发器电路结构如图8.9所示，CP 为时钟脉冲输入端。

1S C1S CP

Q Q

1R

R

(a)同步RS 触发器电路 （b ）逻辑符号

图8.9 同步RS 触发器

2．功能分析

当CP =0时，G 3、G 4门关闭，不论R 、S 如何变化，触发器输出保持不变。

而CP =1时，R 、S 端的信号经与非门反相后引到基本RS 触发器的输入端，此时触发器输出由R 、S 及CP 决定。S =0、R =1时，S =1、R =0，Q =1，反馈到G 1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0；S =1、R =0时，S =0、R =1，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；S =0、R =0时，S =1、R =1，触发器的状态将保持不变。

S =1、R =1时，S =0、R =0，使Q =1、Q =1，破坏了输出信号互补的原则，而随后S =0、R =0时，输出状态可能是1也可能是0，出现了不定状态，这在触发器工作时是不允许出现的。

R 、S 控制输出状态转换，CP 控制何时发生状态转换。时钟RS 触发器是在CP =1时发生状态转换，称为高电平触发。

3．功能表示方法 （1）功能表

时钟RS 触发器的功能表如表8.3。其功能与基本RS 触发器功能相似，但在CP =1到

Q

＆ ＆

G 1 G

Q

S R

＆

G 3

＆

G 4

S

R

来时状态才能变化。Q n 为CP 脉冲到来前触发器的状态，称为现态，Q n+1为CP 脉冲到来后触发器的状态，称为次态。

表8.3 RS 触发器的功能表

（2）特征方程

表示触发器次态与触发器输入及现态的逻辑关系式称为触发器的特征方程。

根据功能表画出卡诺图，如图8.10，经过化简，得到时钟RS 触发器在CP =1时的特征方程：

n n Q R S Q +=+1；RS =0约束条件

RS =0为约束条件，表示S 、R 不能同时为1。

图8.10 时钟RS 触发器卡诺图

（3）状态转换图

用两个圆表示触发器的两种稳态0和1。箭头表示由现态到次态的转换方向，箭尾表示原态，箭头线上的数字标注出了原态转换成次态所需的触发条件。如图8.11所示。

图8.11 时钟RS 触发器状态转换图

（4）波形图

触发器的功能可以通过输入输出波形表示。图8.12为RS 触发器的波形图。

R S Q n

Q n+1

功能说明 0 0 0 0 0 1 0 1 保持 0 0 1 1 0 1 1 1 置1 1 1 0 0 0 1 0 0 置0 1 1

1 1

0 1

不定 不定

禁止

Q n

RS 0 1

10

11

00 01 0 1 × 0

1 1 × ×0

01

10

0×

1

CP

S

R

不定Q

图8.12 时钟RS触发器的波形图