基本RS触发器
基本rs触发器的四种状态
基本rs触发器的四种状态以《基本rs触发器的四种状态》为标题，RS触发器是一种广泛应用的逻辑电路技术，它可以根据上游的信号状态改变下游的信号状态。
RS触发器的全称是记忆反转触发器，它有四种状态，即复位状态、设置状态、清除状态和触发状态。
本文将详细介绍基本RS触发器的四种状态。
1.位状态复位状态是RS触发器的初始状态，通常指的是触发器的输出端已经设置为低电平的状态。
复位状态的典型特征是，RS触发器的两个引脚都处于低电平状态，即设置端R和清除端S都处于低电平状态。
当R和S处于低电平状态时，触发器的输出Q将被置于低电平状态，同时它的反相输出Q会被置于高电平状态。
2.置状态设置状态是复位状态的相反状态，它是把触发器的输出端置于高电平状态的状态。
设置状态的特征是，触发器的设置端R必须处于高电平状态，其他任何关于触发器的端口的状态都无法影响设置状态的发生，S必须处于低电平状态。
当R处于高电平状态时，RS触发器的Q会被置于高电平，而Q会被置于低电平状态。
3.除状态清除状态是一种可以快速将触发器输出置于低电平状态的方法。
它和设置状态相反，清除状态的特征是，S必须处于高电平状态，R 必须处于低电平状态。
这将导致Q被置于低电平状态，而Q会被置于高电平状态。
4.发状态当触发器的输入端输入一个高电平信号时，就会进入触发状态。
触发状态的特征是，S和R必须处于低电平状态，Q必须处于高电平状态。
当触发器处于这种状态时，它会维持Q为高电平状态，即使输入端也处于低电平状态，而且它能够忽略设置端R和清除端S可能出现的任何低电平信号。
总结，基本RS触发器有四种状态，即复位状态、设置状态、清除状态和触发状态。
复位状态的特征是R和S都处于低电平状态，设置状态的特征是R处于高电平状态，清除状态的特征是S处于高电平状态，而触发状态的特征是S和R都处于低电平状态。
RS触发器的能力和应用范围令人惊叹，只要正确控制它的四个状态，就可以实现大量的电路运算。
基本rs触发器的逻辑功能
基本rs触发器的逻辑功能
————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：
基本rs触发器的逻辑功能
基本RS触发器是各种触发器中最基本组成部分，它能存贮一位二进制信息，但有一定约束条件。
例如用与非门组成的RS触发器的R、S不能同时为“0”，否则当R、S端的“0”电平同时撤销后，触发器的状态不定。
因此只R=S=0的情况不允许出现。
基本RS触发器的用途之一是作无抖动开关。
例如在图6.1所示的电路中，当开关S接通时，由于机械开关在扳动的过程中，存在接触抖动，使得F点电压从+5V直接地跃降到0V的一瞬间（几十毫秒），会发生多次电压抖动，相当产生连续多个脉冲信号。
如果利用这种电路产生的信号去驱动数字电路，则可能导致电路发生误动作。
这在某些场合是绝对不允许的，为了消除机械开关的抖动，可在开关S与输出端A之间接人一个RS触发器（见图6．2所示），就能使F端产生很清晰的阶跃信号。
那么这种带RS触发器的打关通常称为无抖动开关（或称逻辑开关）。
而把有抖动的开关称为数据开关。
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。
汇报课教案基本RS触发器
汇报课教案-基本RS触发器教学目标：1. 了解基本RS触发器的概念和作用；2. 掌握基本RS触发器的真值表和逻辑图；3. 能够运用基本RS触发器设计简单的数字电路。
教学内容：一、基本RS触发器的概念1. 引入触发器的概念，让学生了解触发器在数字电路中的重要性；2. 讲解基本RS触发器的定义和作用；3. 通过示例电路图，让学生了解基本RS触发器的构成。
二、基本RS触发器的真值表1. 讲解基本RS触发器的真值表及其含义；2. 通过真值表，让学生了解基本RS触发器的输入输出关系；3. 让学生通过真值表，分析基本RS触发器的工作原理。
三、基本RS触发器的逻辑图1. 讲解基本RS触发器的逻辑图及其含义；2. 通过逻辑图，让学生了解基本RS触发器的输入输出关系；3. 让学生通过逻辑图，分析基本RS触发器的工作原理。
四、基本RS触发器的应用1. 讲解基本RS触发器在数字电路中的应用案例；2. 让学生了解基本RS触发器在实际电路中的作用；3. 引导学生思考如何运用基本RS触发器设计简单的数字电路。
五、课堂练习1. 根据真值表，分析基本RS触发器的工作状态；2. 根据逻辑图，分析基本RS触发器的工作状态；3. 设计一个简单的数字电路，运用基本RS触发器实现指定功能。
教学评价：1. 学生能准确回答基本RS触发器的概念和作用；2. 学生能理解并应用基本RS触发器的真值表和逻辑图；3. 学生能运用基本RS触发器设计简单的数字电路。
六、基本RS触发器的时序分析1. 讲解基本RS触发器时序分析的方法；2. 通过时序图，让学生了解基本RS触发器的工作过程；3. 分析不同输入序列下基本RS触发器的状态变化。
七、基本RS触发器的稳定性问题1. 讲解基本RS触发器稳定性问题的原因；2. 引导学生了解如何避免基本RS触发器的稳定性问题；3. 通过实例，让学生掌握解决基本RS触发器稳定性问题的方法。
八、基本RS触发器的扩展1. 讲解基本RS触发器扩展的概念和作用；2. 介绍基本RS触发器扩展的方法；3. 让学生了解如何利用基本RS触发器扩展实现更复杂的数字电路。
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
4. 应用
二、主从触发器
每一个CP下降沿，都会使Q的状态变化，Q4Q3Q2Q1代表四 位二进制数，故称该电路为四位二进制计数器。
CP信号频率每经过一个触发器频率减半， Q4输出信号的 频率是输入脉冲的十六分之一，这种频率之间的关系称为“分
频”。Q1是CP信号的二分频，Q4是CP信号的十六分频。
（三）主从JK触发器 1. 逻辑符号
RS
Qn+1
00
Qn
01
1
10
0
11
X
3. 特征方程
Qn1
S
RQn
SR 0
一、基本RS触发器
CP=1： S=0，R=0：Qn+1=Qn S=1，R=0：Qn+1=1 S=0，R=1：Qn+1=0 S=1，R=1：Qn+1= X
约束条件：输入不能同时为1。
4. 同步RS触发器波形图分析
一、基本RS触发器
&
G2
&
CP=1：
1
1
R
S
S=0，R=0：Qn+1=Qn G4
S=1，R=0：Qn+1=1
&
G3
&
1R C1 1S
S=0，R=1：Qn+1=0 R
R CP S S
S=1，R=1：Qn+1=输X入端R、S通过CP非门作
符号：
用于基本RS触发器。 动作特点：P190－191
（三）同步RS触发器 2. 特征表
输入信号：J、K 时钟输入：CP 异步置0、置1：RD、SD
（不受CP限制，低有效） 输出信号：Q、Q
二、主从触发器
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。
触发器教学课件PPT
8.2.1 JK触发器的电路组成和逻辑功能
二、逻辑功能 在CP=1期间： （（（4312）））翻置保转10持功功功功能能能能 当当当当JJJ=1K0、 1=、、0KK时K，01G13时时、时，，G，GG433与与3与与非非非非门门门门的的的的输输输输出出出出SSSS1Q，1Q、、R、GGG4414，门门门触的的的输，
端。
8.1.1 基本RS触发器
2. 当 = 0， =0时，具有置1功能 由于 =0，无论触发器现态为0态还是1态，与非门输出为1，使 =1；
而 门的两个输入端均为1， 与非门输出为0，使 =0，即触发器完成 置1。 端称为触发器的置1端或置位端。
3. 当 = 1， =1时，具有保持功能 若触发器原为0态，即 =0 =1， 门的两个输入均为1，
在CP=1期间，G3、G4 控制门开门，触发器输出状态由输入端R、S信 号决定，R、S输入高电平有效。触发器具有置0、置1、保持的逻辑功能。
真值表如下表所示
了解JK触发器的电路组成，熟悉JK触发器的电路图形符号; 掌握JK触发器的逻辑功能，能根据输入波形正确画出输出波形; 能识读集成JK触发器的引脚，会使用JK触发器。
C
P = 0 期 间
8.2.2 集成边沿JK触发器
一、边沿触发方式 利用CP脉冲上升沿触发的称为上升沿触发器，利用CP脉冲下降沿触发 的称为下降沿触发器。逻辑符号中下降沿触发器除了用“>”符号外，还在 CP引脚标注小圆圈。
如图所示。
8.2.2 集成边沿JK触发器
二、集成JK触发器
1.引脚排列和逻辑符号 如 图 所 示 为 7
RS 触发器，它有两个输入端 R、S ，字母上面的非号表示低电平有效， 即低电平时表示有输入信号、高电平时表示没有输入信号；Q、Q 是
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”。
基本RS触发器
状态不定，使用过程中应避免此种情况发生。 通常称 为置“ R 0”端. S 1”端， 为置“ 基本RS触发器也可以用两个“或非门” 组成，此时为高电平触发有效。
S
0 1 1 0
R
1 0 1 0
Q
1 0 Qn φ
Q
0 1 Qn φ
例、基本RS触发器R、S波形如下，触发器初态为0。
画出输出端Q和Q的波形。
注意:74LS112和74LS74转换为其它功能的触发器,触发特性并不改变!
实验内容:
1、测试基本RS触发器的逻辑功能 按图用两个与非门组成基本R S触发器 输入端接单次脉冲源(负脉冲) ， 输出端接逻辑电平显示器，按表3 －7 要求测试，记录数据。
输 Q
出 Q
实验内容:
2、双JK触发器74LS112逻辑功能实验
3、双D触发器 ７４ＬＳ74
上升沿触发的边沿触发器，引脚 功能及逻辑符号如右图。 D触发器的状态方程为 Q n+1=D n 右图为双D 74LS74的引脚排列及 逻辑符号。 单端输入，其输出状态的更新 发生在CP脉冲的上升沿，故称为 上升沿触发的边沿触发器，触发 器的状态只取决于时钟到来前D 端的状态， RD是置0端，SD是置1端， 低电平有效。功能如右表。 D触发器的应用很广，可用作 数字信号的寄存，移位寄存，分频 和波形发生等。 D触发器品种很多,可按需要选择 如双D 74LS74、四D 74LS175、 八D 74LS174等。
输入端J K接逻辑电平开关,SD RD接单次脉冲 源(负脉冲) ，CP接单次脉冲源(正脉冲) ， 输出端接逻辑电平显示器，
(1)测试JK触发器的逻辑功能 按表3－8要求改变J、K、CP端状态， 观察Q、Q状态变化，观察触发器状态 更新是否发生在CP脉冲的下降沿（即 CP由1→0），记录之。 (2)将JK触发器的J、K端连在一起， 构成T触发器, 测试功能。 (3) 按图3-5接线(J、K端都接”1”), 构成T’触发器 在CP端输入数HZ的连续脉冲，用 双踪示波器观察CP、Q 、 Q端波形， 注意相位关系及触发沿，描绘之。
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
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4. 应用
二、主从触发器
每一个CP下降沿，都会使 的状态变化 的状态变化， 每一个 下降沿，都会使Q的状态变化，Q4Q3Q2Q1代表四 下降沿 位二进制数，故称该电路为四位二进制计数器。 位二进制数，故称该电路为四位二进制计数器。 CP信号频率每经过一个触发器频率减半， Q4输出信号的 信号频率每经过一个触发器频率减半， 信号频率每经过一个触发器频率减半 频率是输入脉冲的十六分之一，这种频率之间的关系称为“ 频率是输入脉冲的十六分之一，这种频率之间的关系称为“分 信号的二分频， 信号的十六分频。 频”。Q1是CP信号的二分频，Q4是CP信号的十六分频。 信号的二分频 信号的十六分频
输出： ， 输出：Q， Q
R S
RD
SD
Q
0
G2
G1
0
& &
1
G2
&
&
RD、SD为1 输出不变
1
RD
1
SD RD
1
1
SD
3. 工作原理
1
G1 Q Q
一、基本RS触发器 触发器
0 0 Q &
Q 1
1
Q
Q 1 G2
G2 G1
G2 G1
&
&
&
&
&
0
RD
1
SD RD
1
0
SD RD
0
0
SD
RD=0，SD=1： Q=1，Q=0 ， ， ： RD=1，SD=0： Q=0，Q=1 ， ， ： RD=0，SD=0： ， ： RD=1，SD=1： ， ：
（二）主从计数触发器 1. 组成
Q Q Q Q
二、主从触发器
Q Q
R 1R C1 1S S
R
C CP
S SD
C CP
R= Qn
2. 逻辑功能
RD R CP S SD
S= QRD n
Q n +1 = S + R Q n = Q n + Q n Q n = Q n
特征方程表明：每一个 的下降沿都会使触发器的输出 特征方程表明：每一个CP的下降沿都会使触发器的输出 状态发生一次变化。触发器以一位二进制数方式记录CP时钟 状态发生一次变化。触发器以一位二进制数方式记录 时钟 信号的个数，称其为计数触发器，也称为 触发器。 信号的个数，称其为计数触发器，也称为T触发器。 3. 逻辑符号
2. 逻辑功能 由两个同步RS触发器构成 由两个同步 触发器构成
二、主从触发器
从触发器 忽略异步输入信号 特征表 K J Qn+1 SD 0 0 Qn 主触发器 1 0 0 R = K Qn 0 1 1 Qn 时钟CP直接作用于主触发 时钟 直接作用于主触发 1 1 反相后作用于从触发器。 器，反相后作用于从触发器。
R 1R C1 1S S RD R CP S SD Q Q
2. 组成及工作原理 组成：由两个同步RS触发器级联而成 触发器级联而成。 组成：由两个同步 Βιβλιοθήκη 发器级联而成。二、主从触发器
工作原理： 工作原理： CP为高电平：主触发器输出 为高电平： 为高电平 从触发器 A、B按照同步 触发器的功能翻 按照同步RS触发器的功能翻 按照同步 从触发器的状态不变， 状态 转，从触发器的状态不变，Q状态 时钟CP直接作用于主触 时钟 直接作用于主触 保持。 反相后作用于从触发器。 保持。 反相后作用于从触发器。 发器， 发器， CP变为低电平：信号 、B作 变为低电平： 变为低电平 信号A 作 主触发器 为从触发器S 信号输入， 为从触发器 、R信号输入，从触 信号输入 发器状态变化。 发器状态变化。从触发器的动作 发生在CP的下降沿 的下降沿。 发生在 的下降沿。 CP为低电平以后：主触发器 为低电平以后： 为低电平以后 维持原状态不变， 维持原状态不变，从触发器的状 态不再改变。 态不再改变。 主从RS触发器的翻转只发生在 的下降沿。 触发器的翻转只发生在CP的下降沿 主从 触发器的翻转只发生在 的下降沿。
ARCHITECTURE rsff_a OF rsff2 IS BEGIN PROCESS(r, s) VARIABLE state : bit :='0'; BEGIN
一、基本RS触发器 触发器
端口(输入 输出 端口 输入/输出） 输入 输出） 定义
ASSERT NOT (r='0' AND s ='0') REPORT "Both r and s ='0'" SEVERITY error; IF r='1' AND s='1' THEN state := state; ELSIF r = '1' AND s = '0' THEN state := '1'; ELSE state := '0'; END IF; q <= state ; nq <= NOT ( state ) ;
第四章 触发器
基本RS触发器 主从触发器 边沿触发器 触发器的应用 小结
概述
触发器 能够存储一位二进制信息的基本单元电路。 能够存储一位二进制信息的基本单元电路。 触发器特点 1.具有两个稳定状态，分别表示逻辑0和逻辑 。 具有两个稳定状态，分别表示逻辑 和逻辑 和逻辑1。 具有两个稳定状态 2.在输入信号作用下，可从一种状态翻转到另一种状态；在输 在输入信号作用下，可从一种状态翻转到另一种状态； 在输入信号作用下 入信号取消后，能保持状态不变。 入信号取消后，能保持状态不变。 触发器分类 按触发方式分：电位触发方式、主从触发方式及边沿触发方式。 触发方式分 电位触发方式、主从触发方式及边沿触发方式。 逻辑功能分 触发器、 触发器 触发器、 触发器和 触发器。 触发器和T触发器 按逻辑功能分：RS触发器、D触发器、JK触发器和 触发器。 触发器
4. 特征表 SD Q Q 1 0 1 0 RD、SD同时变 1 0 0 时 不定（X） 不定（ ） 为1时，输出不稳 1 不变 定。
RD 0 Q=1，Q=1，且不稳定 1 ， ， 0 Q，Q 保持不变 1 ，
动作特点： 动作特点：P188
4. 特征表 RD 0 1 0 1 SD 1 0 0 1 Q 0 1 Q 1 0
一、基本RS触发器 触发器
（三）同步RS触发器 同步 触发器 2. 特征表 R 0 0 1 1 3. 特征方程
Q n + 1 = S + RQ n SR = 0
S 0 1 0 1
Qn+1 Qn 1 0 X
CP=1： ： S=0，R=0：Qn+1=Qn ， ： S=1，R=0：Qn+1=1 ， ： S=0，R=1：Qn+1=0 ， ： S=1，R=1：Qn+1= X ， ：
二、主从触发器
（三）主从JK触发器 主从 触发器 1. 逻辑符号 输入信号： 、 输入信号：J、K 时钟输入： 时钟输入：CP 异步置0、 异步置 、置1：RD、SD ： 限制， （不受CP限制，低有效） 不受 限制 低有效） 输出信号： 、 输出信号：Q、Q
R 1K C1 1J S RD K CP J SD Q Q
Qn+1
Qn
SD
00
01
11
10 1 1
输入同为1， 特征方程 输入同为 ，输出不变
Qn ：原状态或现态 Qn+1：新状态或次态 +1
Qn +1 = S D + R DQn RD + S D = 1
约束条件： 约束条件：输入信 号不能同时为零。 号不能同时为零。
6. VHDL描述 描述
ENTITY rsff2 IS PORT(r, s : IN bit; q, nq : OUT bit); END rsff2;
R G4
&
1
&
1
Q S G3
Q
&
&
1R C1 1S R CP S
S=0，R=1：Qn+1=0 ， ： R S CP S=1，R=1：Qn+1= X ， ： 输入端R、 通过非门作 输入端 、S通过非门作 － 符号： 符号： 用于基本RS触发器 触发器。 动作特点： 用于基本 触发器。 动作特点：P190－191
一、基本RS触发器 触发器
（一）与非门构成的基本RS触发器 与非门构成的基本 触发器 1. 逻辑符号 输入：RD，SD 输入： 2. 组成结构 RD=1，SD=1： Q=0，Q=1 ， ， ： 两个稳定状态： RD=1，SD=1： Q=1，Q=0 两个稳定状态： ， ， ： 1
G1 Q Q Q
Q
Q
END PROCESS ; END rsff_a;
不定状态 的描述
逻辑功能 的描述
状态输出
一、基本RS触发器 触发器
（二）或非门构成的基本RS触发器 或非门构成的基本 触发器 1. 逻辑符号 2. 组成结构 3. 特征表、特性方程 特征表、
Q Q G1 Q Q G2
输入： 输入：RD，SD
输出： ， 输出：Q， Q
5. 特征方程 特征表 RD 0 0 0 0 1 1 1 1 SD 0 0 1 1 0 0 1 1 Qn 0 1 0 1 0 1 0 1 Qn+1 X X 0 0 1 1 0 1
一、基本RS触发器 触发器
Qn+1卡诺图 +1 输入同为0， 输入同为 ，输出不定 R
D
有效， 0 置0有效，输出 为00 有效 输出Q为 × 0 1 × 0 1 置1有效，输出Q为1 有效，输出 为 有效
约束条件：输入不能同时为 。 约束条件：输入不能同时为1。