8. 5触发器(课件）-高二《汽车电工电子基础》同步教学（北京理工大学出版社）

任务8. 5触发器 触发器是时序电路中的基本单元。触发器又称双稳态电路，因为它的输出状态能够保持两种不同的稳定工作状态。 触发器的输出状态在输入端控制信号作用下可以发生变化，但是与组合逻辑电路不同，在输入信号去除后，触发器能够保持信号作用时所具有的输出状态，这种特性称为具有保持或具有记忆的功能。因此时序逻辑电路又称为具有记忆功能的电路。 时序逻辑电路在某个时刻的输出状态不仅和该时刻输入信号情况有关还与这个电路在信号作用之前电路所具有的状态有关，这种特性又称时序电路具有存储的逻辑功能。 触发器可以实现的逻辑功能有计数功能、置数功能(置1、置0)和保持功能，触发器按能实现的逻辑功能进行分类。 下一页 返回 任务8. 5触发器 活动8. 5. 1 RS触发器 具有置1、置0功能的触发器称为RS触发器。 1.基本RS触发器(直接置位、复位的触发器) 将两个或非门(或者两个与非门)首尾相接、交叉藕合便构成一个基本的双稳态触发器，如图8-27(a)所示，此电路有两个输入控制端SD端和RD端、两个输出端Q端和 端。在正常工作情况下，输出端Q和输出端 的电平总是相反的。 基本RS触发器的SD输入控制端称为直接置位端。 RD输入控制端称为直接复位端。 上一页 下一页 返回 任务8. 5触发器 触发器的Q端和 端电平在SD, RD信号作用下由0变为1或由1变为0，输出状态的这种变化称为触发器的翻转，促使触发器发生翻转而作用在输入控制端的信号称为触发信号。 图8 -27(a)所示触发器输出状态的改变由作用于SD, RD端的触发信号决定，当SD或RD端的电位从0变为1后，触发器的输出端状态就可能发生变化，这种工作方式称为直接置位、复位，因此图8 -27(a)所示触发器又称直接置位、复位触发器。基本RS触发器可以直接置位和复位，因此这种触发器在工作时不允许SD端和RD端同时作用高电平信号，因为SD和RD同为1时，触发器的输出端Q和 也同时是1，当SD和RD作用的信号同时撤除后，触发器输出端的状态是不确定的，这种情况在工作中是不允许出现的。 上一页 下一页 返回 任务8. 5触发器 基本RS触发器的工作波形如图8一28所示。 图8-27 (a)所示基本RS触发器的国家标准符号如图8-27 (b)所示。 图8-27(a)所示触发器的真值表如表8-6所示，表中Qn表示触发信号作用之前触发器Q端的状态(1或0) , Qn又称为触发器的原状态(或现状态), Qn+1是在触发信号 或 作用后，触发器Q端所具有的状态，称为次状态。 用卡诺图对表8 -6进行化简(将不确定项视为约束项)可以得到触发器的次态Qn+1与现态Qn及触发信号SD, RD之间关系的逻辑表达式为 上一页 下一页 返回 任务8. 5触发器 同时要求 2.时钟控制电平触发的RS触发器 基本RS触发器虽然有置1、置0和能够记忆信号的功能，但在使用中还存在一些问题，如只要输入端控制信号电平发生变化，输出立即反应，这种随时都可能改变输出状态的情况将给数字系统的工作带来不便。因为在一个数字系统内通常要求各触发器按一定的时间节拍协调动作，即触发器翻转的状态仍由输入控制端的电平情况决定，但翻转的时间应由统一的脉冲信号—称为“时钟脉冲”的命令信号进行控制。 上一页 下一页 返回 任务8. 5触发器 此外，基本RS触发器对输入信号还有限制，要求R,S不能同时为1，这个限制使触发器的应用也增加了不便。因此，基本RS触发器通常只使用在一些特定的场合，如键盘输入电路、开关消噪声电路、置1置0信号输出电路等电路中。为使RS触发器能在时钟脉冲(或称触发脉冲、送数脉冲)作用下接收信号，可在基本RS触发器的基础上做些改进，如图8-29(a)所示电路构成时端电平将受输入控制端R,S电平(1 ,0)控制，其关系如表8-7所示。 图8一29(a)所示时钟控制RS触发器与基本RS触发器不同之处在于它的输出端状态的改变要在脉冲CP=1时完成;而且控制端R,S同为1时，这个触发器输出端的状态是确定的，输出端Q =0。这个结果是由它的内部电路保证的(这种情况称为置0优先)。 上一页 下一页 返回 任务8. 5触发器 根据表8 -7可以作出时钟控制RS触发器的工作波形图，如图8 - 30所示。由图可看出，在CP=1期间，只要控制端R,S的电平发生由0到1的变化，触发器输出端的状态就随之改变，这种触发关系称为电平触发。 时钟控制RS触发器的国家标准符号如图8一29(b)所示。 我国TTL数字集成电路组件中没有单独的RS触发器产品，RS触发器只是在某些集成数字组件(如计数器)内出现，在一些逻辑功能简单的场合可以用或非门(或者与非门)搭接而成。 由图8 - 29(a)可