基本RS触发器
rs触发器ppt课件
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。
RS触发器PPT课件
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。
在此添加您的文本16字
•·
在此添加您的文本16字
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。
在此添加您的文本16字
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。
在此添加您的文本16字
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?
在此添加您的文本17字
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触发器的逻辑功能、构成、逻辑状态表、逻辑符号
基本rs触发器的逻辑功能、构成、逻辑状态表、逻辑符号————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:基本rs触发器的逻辑功能、构成、逻辑状态表、逻辑符号将两个与非门的输出端、输入端相互交叉连接,就构成了基本R-S触发器,如下图所示。
正常工作时输出端Q和的逻辑状态相反。
通常用Q端的状态来表示触发器的状态,当Q=0时称触发器为0态或复位状态,Q=1时称触发器为1态或置位状态。
下面分四种情况来讨论触发器的逻辑功能。
(1)RD=1,SD=1。
设触发器处于0态,即Q=0,=1。
根据触发器的逻辑电路图,此时Q=0反馈到门G2的输入端,从而保证了=1;而=1反馈到门G1的输入端,与SD=1共同作用,又保证了Q=0。
因此触发器仍保持了原来的0态。
设触发器处于1态,即Q=1、=0。
=0反馈到门G1的输入端,从而保证了Q=1;而Q=1反馈到门G2的输入端,与RD=1共同作用,又保证了=0。
因此触发器仍保持了原来的1态。
可见,无论原状态为0还是为1,当RD和SD均为高电平时,触发器具有保持原状态的功能,也说明触发器具有记忆0或1的功能。
正因如此,触发器可以用来存放一位二进制数。
(2)RD=0,SD=1。
当RD =0时,无论触发器原来的状态如何,都有=1;这时门G1的两输入端都为1,则有Q=0,所以触发器置为0态。
触发器置0后,无论RD变为1或仍为0,只要SD保持高电平(SD =1),触发器保持0态。
也即无论原状态如何,只要SD保持高电平,RD端加负脉冲或低电平,都能使触发器置0,因而RD端称为置0端或复位端。
(3)RD=1,SD=0。
因SD=0,无论的状态如何,都有Q=1;所以,触发器被置为1态。
一旦触发器被置为1态之后,只要保持RD =1不变,即使SD由0跳变为1,触发器仍保持1态。
SD端称为置1端或置位端。
(4)RD=0,SD=0。
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。
RS触发器课件
所以所以
所以
触发信号是
触发信号是触发信号是
触发信号是低电平有效
低电平有效低电平有效
低电平有效。
。。
。
Q
Q
0
1
在
在在
在SD端加低电平触发信号
端加低电平触发信号端加低电平触发信号
端加低电平触发信号:
::
:即
即即
即
0
1
1
0
RDSDSD=0
RD=1
Q=1
即触发器置
即触发器置即触发器置
即触发器置“
““
“1”,
,,
,SD是置
是置是置
是置“
““
“1”的信
的信的信
的信
号
号号
号
Q=0
注
注注
注:
::
:Q=0反馈回来
。。
。功能表
功能表功能表
功能表
逻辑符号
逻辑符号逻辑符号
逻辑符号Q
Q
SDRDS
R
QQn Qn0 1
10
1* 1*
11
0 1
10
0 0
Qn+1 Qn+1RDSD1
1
触发器的触发翻转10
& A0
1
0
& B电路要改变状态必须加入触发信
电路要改变状态必须加入触发信电路要改变状态必须加入触发信
电路要改变状态必须加入触发信
号
号号
号,
,,
RS触发器
基本触发器的设计预备知识:RS触发器是一种基本的触发器一触发器1触发器的概念触发器: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)。
触发器有二个基本特性:( 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;触发器的两个稳定状态①Q=1,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;②Q=0,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,端称为触发器的非端或0端。
( 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 )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。
二、RS触发器的知识1 基本RS触发器原理图2-1是由两个“与非”门构成的基本R-S触发器。
RD、SD是两个输入端,Q及Qn是两个输出端。
图2-1 RS触发器2 稳定状态正常工作时,触发器的Q 和Qn 应保持相反,因而触发器具有两个稳定状态:① Q=1,Qn=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,Qn=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,Qn 端称为触发器的非端或0端。
3 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,Qn 为1,由于“与非”门2的输入全是1,Q 端应为0。
称触发器为状态,R D 为置0端② 当RD =1,SD =0时,不论触发器的初始状态如何,Q 为1,从而使Qn 为0。
称触发器为1状态,SD 置1端。
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
rs触发器功能
rs触发器功能
RS触发器是一种常用的数字电路元件,它可以将两个输入信号的状态保存起来,并根据一定的逻辑关系来改变输出信号的状态。
RS触发器主要有两种形式,即基本RS触发器和带有时钟输入的RS触发器。
基本RS触发器由两个反相器和两个交叉相连的与门组成。
它有两个输入端,分别称为复位输入R和设置输入S,以及两个输出端,分别称为输出Q和反向输出Q'。
当R为高电平时,Q的状态被置为低电平;当S为高电平时,Q的状态被置为高电平。
如果R和S同时为低电平,那么Q的状态保持不变。
基本RS触发器的主要功能是保存输入信号的状态。
通过控制R和S的状态可以实现对Q的置位和复位操作,从而控制输出信号的状态。
带有时钟输入的RS触发器是基本RS触发器的扩展形式。
它在基本RS触发器的基础上添加了一个时钟输入信号,用来控制何时更新输出信号的状态。
当时钟输入信号为高电平时,输入信号的状态会被保存下来,并在时钟信号变为低电平时更新到输出信号上。
这种触发器的更新操作是同步的,只有在时钟信号的边沿触发时才会进行。
带有时钟输入的RS触发器主要用于数据存储和状态控制等场景。
通过控制时钟信号的状态可以实现数据的同步传输和状态的同步更新,提高系统的稳定性和可靠性。
总的来说,RS触发器具有保存输入信号状态、实现数据存储和状态控制等功能。
通过控制输入信号和时钟信号的状态,可以灵活地控制输出信号的状态,满足不同的应用需求。
因此,RS触发器在数字电路设计和逻辑控制中得到了广泛的应用。
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
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。
(a) (b)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R d端,低电平有效,称为直接置“0”端,或直接复位端(Reset),此时S d端应为高电平;B门的一个输入端为S d端,称为直接置“1”端,或直接置位端(Set),此时R d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,R d和S d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R d=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S d=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R d和S d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。
R d和S d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R d端加低电平触发信号,R d =0,于是Q =1 ,Q =1和S d=1决定了Q=0 ,触发器置“0”。
R d是置“0”的触发器信号。
Q=0以后,反馈回来就可以替代R d=0的作用,R d=0就可以撤消了。
所以,R d不需要长时间保留,是一个触发器信号。
在S d端加低电平触发信号,S d=0,于是Q=1 ,Q=1和R d=1决定了Q=0 ,触发器置“1”。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
状态表
Qn+1 功能
1 1 1 1
0 0 1 1
0 1 0 1
Qn 0 1 Qn
保持 置0 置1 翻转(计数)
从表5.3.2中可知: (1) 当J=0,K=1时,Qn+1=JQn+KQn , 置“0”。 (2) 当J=1, K=0时, Qn+1 =JQn+KQn ,置“1”。
(3) 当J=0,K=0时,Qn+1=Qn,保持不变。 (4) 当J=1,K=1时,Qn+1=Qn ,翻转或称计数。 所谓计数就是触发器状态翻转的次数与CP脉冲输 入的个数相等,以翻转的次数记录CP的个数。波 形图如图5.3.3所示。
(b) D 触发器的简化电路
将S=D、R=D代入同步RS触发器的特性方程,得 同步D触发器的特性方程:
Q
n +1
= S + R Q = D + DQ = D
n n
CP=1期间有效 期间有效
D=1/
状 态 图 波 形 图
0/
0 0/
1
1/
CP D Q Q
在数字电路中, 时钟脉冲控制下, 在数字电路中,凡在CP时钟脉冲控制下, 情况的不同,具有置0 根据输入信号D情况的不同,具有置0、置 功能的电路, 触发器。 1功能的电路,都称为D触发器。
四、同步触发器 存在的问题 空翻现象。空翻现象就是在CP=1期间,触发器 CP=1期间, CP=1期间 的输出状态翻转两次或两次以上的现象。 如图 5.3.4所示,第一个CP=1期间Q状态变化的情况
CP J K Q “0” “1” “0”
图 5.3.4 空翻波形图
§5.4 边沿触发器 一、TTL边沿 触发器 边沿JK触发器 边沿 触发器
特性表
T 0 0 1 1 Qn 0 1 0 1 Q n +1 0 1 1 0 功能
逻辑符号
Q Q
Q n +1 = Q n Q n +1 = Q
n
保持
1T C1
翻转
T
CP
T触发器特性方程: 触发器特性方程: 触发器特性方程
Q
n +1
= TQ + T Q = T ⊕ Q
n n
n
触发器的特性方程比较, 与JK触发器的特性方程比较,得: 触发器的特性方程比较
3、波形图
CP J K Q Q
图 5.3.3.
波形图
同步D触发器( 锁存器) 三、同步D触发器(D锁存器)
Q Q Q Q Q G1 & G3 & S 1 CP & G2 & G4 R G1 & G3 & S & G2 & G4 R Q
1D
C1
D (a) D 触发器的构成
D
CP (c)
D
CP 逻辑符号
Q Q
工作原理
G1 & G3 Qm G5 & G7 & G2 G4
J = T K = T
电 路 图
1 1J C1 1K CP Q Q
状 态 图
0
1
时 序 图
CP Q Q
触发器→ 3、D触发器→T触发器
D =T ⊕Q
T =1 1D C1
n
Q Q
CP
触发器→ 4、D触发器→T'触发器
D=Q
1D CP C1
n
Q Q
§5.5 主从触发器
主从RS触发器 一、主从 触发器
Q Q
1
≥1 & A & B S Q3 & G3 G4 G1 G2
≥1 Q & C & D R Q4 & J CP K Q
电 路 组 成
J
CP
K
J
CP (a)
K (b)
图5.4.1 逻辑电路; (a) 逻辑电路;
负边沿JK触发器 负边沿JK触发器 JK触发器 (b) (b) 逻辑符号
2. 功能分析
触发器的两个特点 它有两个稳定状态, 它有两个稳定状态,“0”和“1”。 和 。 在输入信号作用下,两个稳态可相互转换。 在输入信号作用下,两个稳态可相互转换。 按功能分 按结构分 按触发方式分
RS、 JK、D、T和T′型触发器 、 、 、 和 型触发器
基本、 同步、主从、 基本、 同步、主从、维持阻塞和边沿型触发器
1. 状态表
表5.2
输 R 0 0 1 1 S 0 1 0 1 1 入 Qn 0 1 0 1 0 1 0
状态表
输出 Qn+1 × × 0 0 1 1 0 1 保持不变 置1 置0 不定 逻辑功能
2. 特征方程式 根据表5.2画出卡诺图如图5.2.2所示, 化简得: Q n +1 = S + RQ n (约束条件 约束条件) R+S=1 (约束条件)
逻辑符号 特性表
Qn 0 1 Q n +1 1 0 功能
Q
Q
Q n +1 = Q n
翻转
C1
CP
T '触发器特性方程: 触发器特性方程:
Q
n +1 n
Q n +1 = Q n
n n
变换T'触发器的特性方程:
= Q = 1⋅ Q + 1 ⋅ Q
触发器的特性方程比较, 与JK触发器的特性方程比较,得: 触发器的特性方程比较
触发器和T 三、T触发器和 ‘触发器 触发器和 1、JK触发器 触发器→T触发器 、 触发器 触发器
在数字电路中,凡在CP时钟脉冲控制下 根据输入信号T取 时钟脉冲控制下, 在数字电路中,凡在 时钟脉冲控制下,根据输入信号 取 值的不同,具有保持和翻转功能的电路,即当T= 时能保持状 值的不同,具有保持和翻转功能的电路,即当 =0时能保持状 态不变, = 时一定翻转的电路 都称为T触发器 时一定翻转的电路, 触发器。 态不变,T=1时一定翻转的电路,都称为 触发器。
第5章 触发器 章
基本RS触发器 基本RS触发器 RS 同步触发器 边沿触发器 边沿触发器 维持阻塞D触发器 维持阻塞D触发器 又称维阻D触发器) (又称维阻D触发器)
§5.1
概述
触发器(Flip Flop,简写为FF)是 具有记忆功能 记忆功能的单元电路,由门电路构 记忆功能 成,专门用来接收存储输出0、1代码。 它有双稳态、 单稳态和无稳态触发器 (多谐振荡器)等几种。
SQ n R 0 1 × 1 × 1 0 1 0 0 00 01 11 10
图5.2.2
卡诺图
3、 波形图
如图5.2.3所示, 画图时应根据功能表 5.2.3所示, 所示 来确定各个时间段Q 的状态。 来确定各个时间段Q与Q的状态。
S R
Q Q
状 态 不 定
图5.2.3
波形图
§5.3 同步触发器 一、同步RS触发器 同步 触发器 1. 电路组成 同步RS触发器的电路组成如图5.3.1所示。 同步RS触发器的电路组成如图5.3.1所示。 RS触发器的电路组成如图5.3.1所示 图中, 是直接置0 图中, RD 、 SD、是直接置0、置1端,用来 设置触发器的初状态。 设置触发器的初状态。 功能分析 2. 功能分析 同步RS RS触发器的逻辑电路图和逻辑符号 同步RS触发器的逻辑电路图和逻辑符号 如图5.3.1所示。 5.3.1所示 如图5.3.1所示
Q
Q
& RD R′ &
& SD S′ & R CP S Q RD Q SD
R
CP (a)
S (b)
同步RS触发器 RS触发器 图5.3.1 同步RS触发器 逻辑电路; (a) 逻辑电路; (b) 逻辑符号
CP=0, R′=S′=1时 保持不变. 当CP=0, R′=S′=1时,Q与 Q 保持不变.
CP
波 形 图
R S Q Q
不 变
置 1
不 变
置 不 置 0 变 1
不 置 变 0
不 不 变 变
Байду номын сангаас
不 变
二、同步 JK 触发器
1、 电路组成
Q Q
&
& SD Q RD CP Q SD
SD
R & &
S
K K CP (a) J (b)
J
图5.3.2 同步JK触发器 (a) 逻辑电路; (b) 逻辑符号
上升沿、下降沿触发器和高电平、 上升沿、下降沿触发器和高电平、 低电平触发器。 低电平触发器。
触发器的逻辑功能的描述 状态表
激励表
特征方程式
状态转换图
波形图
基本RS触发器 §5.2 基本 触发器
一、电路组成
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5.2.1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。
,S′= 当CP=1, R′= RCP ,S′= CP=1, SCP , 代入基本RS触发器的特征方程得: Qn+1=S+ R Qn R·S=0 (约束条件)
表5.3.1 功能表
CP 1 1 1 1 R 0 0 1 1 S 0 1 0 1 Qn+1 Qn 1 0 × 功能 保持 置1 置0 不定
Q
Q
Q
Q
Q
Q
&
& S R R (b) R R (c) S S
S (a)
R
S
图5.2.1
基本RS 基本RS触发器