【图】基本RS触发器的电路工作原理详解

来源:电工天下时间:2015-10-26 22:35:11 作者:老电工手机版>>

一、基本RS触发器的工作原理

基本RS触发器的电路如图1(a)。

1、基本RS触发器的结构组成
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。

基本RS触发器1

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。

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、基本RS触发器的两个稳态

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、基本RS触发器的触发翻转

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”。但Q=0 反馈回来, Sd =0才可以撤消, Sd是置“1”的触发器信号。

如果是由或非门构成的基本RS触发器,触发信号是高电平有效。此时直接置“0”端用符号Rd;直接置“1”端用符号Sd。

4、基本RS触发器的真值表与特征方程

基本RS触发器2

以上过程,可以用真值表来描述,见上表。表中的Qn和 Qn表示触发器的现在状态,简称现态;Qn+1和Qn+1表示触发器在触发脉冲作用后输出端的新状态,简称次态。对于新状态Qn+1而言,Qn也称为原状态。

二、同步rs触发器电路工作原理

1,电路组成

图4-6(a)所示是同步RS触发器的逻辑电路图。

与非门Gl、G2构成基本触发器,与非门G3、G4是控制门,输入信号R、S通过控制门进行传送,CP时钟脉冲是输入的控制信号。图4-6(b)为同步RS触发器的符号。
基本RS触发器3

2,工作原理

同步RS触发器的工作原理和逻辑功能基本上与RS触发器相同,不同之处是它的工作过程(翻转)受到CP脉冲的控制,在加入CP脉冲之后,触发器的工作过程将发生一些变化,下面分CP=1和CP=O两种情况进行讨论。

(1)CP=O。由图4-6可知,G3和G4同时受CP信号控制,当CP为0时,G3和G4被封锁,R、S不会影响触发器的状态,即触发器保持原来状态不变。
(2)CP-1。当CP为1时,G3和G4打开,将R、S端的信号传送到基本RS触发器的输入端,触发器触发翻转。

结合基本RS触发器的工作原理,得出结论:
①当R=l,S=O时,与非门G4有两输入端都是1,G4输出0,这就相当于在基本RS触发器的R端输入0,所以,此时同步RS触发器的输出端Q=O,这是置0过程。
②当R=O,S=l时,与非门G3有两输入端都是1,所以输出为0,这就相当于在基本RS触发器的S端输入0,所以此时同步RS触发器的输出端o=i,这是置1过程。
③当R=O,S=O时,这种情况与基本RS触发器相同,同步RS触发器的输出状态不变。
④当R=l,S=l时,这种情况与基本RS触发器相同,同步RS触发器的输出状态不定,同步RS触发器在工作时应该避免这种情况发生。

基本RS触发器4

综上所述,可得到表4-3所列的特性表。

注意,当CP=1时,同步RS触发器的特性方程与基本RS触发器的特性方程是一致的。

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