8基本RS触发器解析

置 不 置 0 变 1
不 置 变 0
不 不 不 变 变 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
2. 功能分析

按图5.3.2(a)的逻辑电路，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。 当CP=1时，将R=KCPQn=KQn, S=JCPQn= JQn 代入Qn+1=S+RQn, 可得:特性方程
第5章 触发器
基本RS触发器 同步触发器 边沿触发器 维持阻塞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
具有记忆功能的单元电路，由门电路构
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。
触发器的两个特点 它有两个稳定状态，“0”和“1”。 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
R+S=1 (约束条件)
00 × 1 01 × 1 11 0 1 10 0 0
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 来确定各个时间段Q与Q的状态。
S R 状 态 不 定
Q Q
图5.2.3
波形图
§5.3 同步触发器
一、同步RS触发器 1. 电路组成 同步RS触发器的电路组成如图5.3.1所示。 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触发器的逻辑电路图和逻辑符号 如图5.3.1所示。
Q
Q
Q
Q
Q
Q
&
&
S R S (b )
R R
R R (c)
S S
S (a )
图5.2.1
基本RS触发器

（a） 逻辑图; （b） 逻辑符号； （c） 逻辑符号
二、 功能分析
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。
Q
n 1
S R Q D DQ D
n n
CP=1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，凡在CP时钟脉冲控制下， 根据输入信号D情况的不同，具有置0、置 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 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”
三、同步D触发器（D锁存器）
Q Q Q Q Q Q
G1 & G3 & S D 1
& G2 & G4 R CP
G1 & G3 & S D
& G2 & G4 R CP 1D C1
D
CP
(a) D 触发器的构成
(b) D 触发器的简化电路
(c) 逻辑符号
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：
(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。
3、波形图
CP J K Q Q
图 5.3.3.
波形图
1. 状态表
表5.2
输 R 0 0 1 1 S 0 1 0 1 1 入 Qn 0
状态表
输出 Qn+1 × 不定 置0 置1 保持不变 逻辑功能
1
0 1 0 1 0
×
0 0 1 1 0 1
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： Qn1 S RQn
S Qn R 0 1
RS、 JK、D、T和T′型触发器
基本、 同步、主从、维持阻塞和边沿型触发器
按触发方式分
上升沿、下降沿触发器和高电平、 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
§5.2 基本RS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。
主 要 特 点
（ 1 ）时钟电平控制。在 CP ＝ 1 期间接收输入信 号，CP＝0时状态保持不变，与基本RS触发器相 比，对触发器状态的转变增加了时间控制。 （2）R、S之间有约束。不能允许出现R和S同时 为1的情况，否则会使触发器处于不确定的状态。
CP
波 形 图
R S Q Q
不 变
置 1
不 变
Qn+1=JQn+KQn
表5.3.2
CP J K
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”。
Qn+1=S+ R Qn R· S=0 (约束条件)
表5.3.1
CP 1 1 1 1 R 0 0 1 1 S 0 1 0 1
功能表
Qn+1 Qn 1 0 × 功能 保持 置1 置0 不定
同步RS触发器的CP脉冲、R、S均为高电平 有效，触发器状态才能改变。与基本RS触发器 相比，对触发器增加了时间控制,但其输出的 不定状态直接影响触发器的工作质量。
Q
Q
& RD R′ &
& SD S′ & R CP S Q RD Q SD
R
CP (a )
S (b )
图5.3.1 同步RS触发器 （a） 逻辑电路; （b） 逻辑符号
Baidu Nhomakorabea
当CP=0， R′=S′=1时，Q与 Q 保持不变.
当CP=1， R′= RCP ,S′= SCP ，
代入基本RS触发器的特征方程得：