电工电子技术基础第十二章(课堂)

一、触发器的基本性质二、触发器的结构和性能三、触发器知识点汇总第十二章触发器时序逻辑电路一、触发器的基本性质触发器是构成时序逻辑电路的基本逻辑部件。具有以下特点：它有两个稳定的状态：0状态和1状态；在不同的输入情况下，它可以被置成0状态或1状态；当输入信号消失后，所置成的状态能够保持不变。所以，触发器可以记忆1位二值信号。根据逻辑功能的不同，触发器可以分为RS触发器、D触发器、JK触发器、T和T´触发器；按照结构形式的不同，又可分为基本RS触发器、同步触发器、主从触发器和边沿触发器。基本RS触发器是任何结构复杂的触发器必须包含的一个最基础的组成单元，它可以由两个与非门或两个或非门交叉连接构成。例如由两个与非门构成的RS触发器：1.基本RS触发器&QRSQ门1&门2正常情况下，两个输出端子应保持互非状态。字母上面横杠表示低电平有效触发器的两个稳定状态：输出端Q=1时，触发器为1态；输出端Q=0时，触发器处0态。二、触发器的结构和性能(1)基本RS触发器的工作原理&QRSQ门1&门20次态Qn+1=0,Qn+1=1

11110触发器现态Qn=1，R=0,S=1有0出1全1出00触发器现态Qn=0，R=0,S=1次态Qn+1=0,Qn+1=1

触发器状态由1变为0，置0功能！触发器状态不变，仍为置0功能！1归纳：基本的RS触发器的两个与非门通过反馈线交叉组合在一起。只要两个输入端状态不同且输入端R=0，无论输出现态如何，次态总是为0，因此通常把R称作清零端。(1)基本RS触发器的工作原理&QRSQ门1&门21次态Qn+1=1,Qn+1=0

00011触发器现态Qn=0，R=1,S=0有0出1全1出01触发器现态Qn=1，R=1,S=0次态Qn+1=1,Qn+1=0

触发器状态由0变为1，置1功能！触发器状态不变，仍为置1功能！2归纳：只要基本RS触发器的两个输入端状态不同且输入端S=0处低电平有效态，无论输出现态如何，次态总是为1，因此通常把S称作置1端。(1)基本RS触发器的工作原理&QRSQ门1&门21次态Qn+1=0,Qn+1=1

10100触发器现态Qn=0，R=1,S=1全1出0有0出11触发器现态Qn=1，R=1,S=1次态Qn+1=1,Qn+1=0

触发器状态不变，保持功能！触发器状态不变，保持功能！3归纳：当基本RS触发器的两输入端状态相同均为1时，都处无效状态。输出不会发生改变，继续保持原来的状态。因此在两个输入端同时为高电平时触发器起保持功能。111全1出000有0出1(1)基本RS触发器的工作原理&QRSQ门1&门20次态Qn+1=1,Qn+1=1

0011触发器现态Qn=0，R=0,S=0有0出1触发器的两个互非输出端出现相同的逻辑混乱情况，显然这是触发器正常工作条件下不允许发生的，因此必须加以防范。4归纳：当基本RS触发器的两输入状态相同均为0时，都处有效状态，此时互非输出无法正确选择指令而发生逻辑混乱。我们把两输入同时为0的状态称为禁止态，电路正常工作时不允许此情况发生。有0出1(2)基本RS触发器逻辑功能的描述

触发器的逻辑功能通常可用特征方程、状态图、真值表和波形图进行描述。①功能真值表功能真值表以表格的形式反映了触发器从现态Qn向次态Qn+1转移的规律。这种方法很适合在时序逻辑电路的分析中使用。Qn+1000禁止态001禁止态0100“置0”0110“置0”1001“置1”1011“置1”1100

保持1111

保持②

特征方程RS=0(约束条件)由于基本RS触发器不允许输入同时为低电平，所以加一约束条件。Qn+1=S+R•

Qn③状态图01触发器的“0”态触发器的“1”态状态图可直观反映出触发器状态转换条件与状态转换结果之间的关系，是时序逻辑电路分析中的重要工具之一。④

时序波形图反映触发器输入信号取值和状态之间对应关系的线段图形称为时序波形图。置0置1置1禁止保持置1置1QQ不定基本RS触发器的特点（1）触发器的次态不仅与输入信号状态有关，而且与触发器的现态有关。（2）电路具有两个稳定状态，在无外来触发信号作用时，电路将保持原状态不变。（3）在外加触发信号有效时，电路可以触发翻转，实现置0或置1。（4）在稳定状态下两个输出端的状态和必须是互非关系，即有约束条件。在数字电路中，凡根据输入信号R、S情况的不同，具有置0、置1和保持功能的电路，都称为RS触发器。R-S触发器应用举例:单脉冲发生器&&RDSDQQ+5V+5V4.7k4.7kKR-S触发器应用举例:单脉冲发生器&&RDSDQQ+5V+5V4.7k4.7kKR-S触发器应用举例:单脉冲发生器&&RDSDQQ+5V+5V4.7k4.7kKQQt正脉冲负脉冲

具有时钟脉冲控制端的RS触发器称为同步RS触发器。同步RS触发器的状态变化不仅取决于输入信号的变化，还受时钟脉冲CP的控制。2.同步RS触发器(1)同步RS触发器的结构组成及工作原理&&门2门1门1和门2构成基本的RS触发器&门3&门4RS置“0”输入端高电平有效置“1”输入端高电平有效CPQQ

CP端子称为时钟脉冲控制端。CP=0时无论RS何态，触发器均保持原态；CP=1时触发器输出状态由R和S状态决定。当时钟脉冲CP=0时的情况：1CP&&门2门1&门3&门4RSQQ011CP=0时相当于基本RS触发器的保持状态，此时不论R、S端怎样变化，输出端都是保持状态，也就是说此时R、S端无效。时钟脉冲CP=1时的情况：2CP&&门2门1&门3&门4RSQQ1RSCP=1时其功能相当于基本RS触发器的功能，此时R、S端的变化控制着输出端的状态。3、D触发器CP&&门2门1&门3&门4DQQCP=1时DDDD此时触发器的输出等于输入D，由于原来的两个输入变成了1个输入，对于门3和门4的输入一定是相反的，不可能出现1、1组合，故解决了约束问题。但是，此时的触发器只剩下了置1和置0的功能，失去了保持功能。特征方程：Qn+1=D4、JK触发器KJCP&&门2门1&门3&门4QQ情况一CP=1，J=1，K=1，现态Qn=1时1111100110结论：触发器次态Qn+1=0具有翻转功能4、JK触发器KJCP&&门2门1&门3&门4QQ情况二CP=1，J=1，K=1，现态Qn=0时1