15.1 触发器 教学讲义 -2023-2024学年高一下学期（中职）物理（高教版·第3版）《电工电子技术与技能》

15组合逻辑电路和时序逻辑电路 【课趣】 15.1 触发器 【教学目标】 解释S触发器的工作原理。区分JK触发器、D触发器的逻辑功能。 【教学重点】 1.RS触发器。 2.JK触发器。 【教学难点】 同步RS触发器。 【教学过程】 【一、复习】 与非门逻辑关系和逻辑表达式。 【二、引入新课】 触发器在数字电子技术中起基础作用。由于它具有两个相反的稳定输出状态，是一种具 有记忆功能的逻辑器件。逻辑状态表是描述触发器各种不同逻辑状态的。 【三、讲授新课】 15.1.1RS触发器 1.基本RS触发器 (1)基本RS触发器：两个与非门交叉连接就构成了一个基本RS触发器，如图151(a) 所示。图15.1(b)是它的逻辑符号。 0 (a) (b》 图15.1基本RS触发器 (2)R和S。是信号输入端，用小圆圈表示负脉冲输入有效。Q端的状态规定为触发 器的状态，当Q=1、Q=0时，称触发器为1状态：反之触发器为0状态。 (3)当R,=S。=1时，若触发器原状态Q=1、Q=0,G1的输出Q=0:G2的输 出Q=1。触发器的状态还是1状态。同样若触发器原状态为Q=0、Q=1,输入信号R =S。=1时，触发器的状态也不变。可儿在R=S。=1时，触发器的状态并不变化，这就 是触发器“保持”的逻辑功能，也称为记忆功能。 (4)当R=0、S。=1时，不管触发器原有的状态是0状态还是1状态，G1的输出 Q=1:G2的输出Q=0。不管触发器原来处于什么状态，在输入端加R,=0、S。=1信 号后，触发器的状态为0状态，即Q=0、Q=1。这就是触发器的置0或复位功能。R,端 也称为置0端或复位端。 (5)当R,=1、S。=0时，不管触发器原有的状态是0状态还是1状态，G2的输出Q =1:G1的输出Q=0。不管触发器原来处于什么状态，在输入端加S。=0、R=1信号后， 触发器的状态为1状态，即Q=1、Q=0。这就是触发器的置1或置位功能。S。端也称为 置1端或置位端。 (6)当R。=S。=0时，G1、G2的输出都为1，根据触发器状态的规定，它既不是1 状态，也不是0状态，破坏了Q和Q的互补关系。当S。和R。信号同时撤除后，触发器的 下一个状态是0状态还是1状态很难确定。所以，S。、R。同时为0的输入方式应禁止出现。 基本RS触发器的逻辑状态如表15.1所示。图15.2是其工作波形图。 表15.1基本S触发器的逻辑状态表 R。 S Q 逻辑功能 0 1 0 置0 1 0 置1 1 1 原状态 保持 0 0 不定 应禁止 图15.2基本RS触发器工作波形图 基本RS触发器也可采用或非门组成，输入信号应采用正脉冲。其逻辑符号中输入端靠 近方框处无小圆圈。 2.同步RS触发器 (1)同步RS触发器：触发器状态的改变与时钟脉冲CP同步进行。如图153所示。 S CP R (a) (b) 图153同步RS触发器 (2)当CP=0时，G3、G,均被封锁，不论RS信号如何变化，G1、G2组成的基本S 触发器状态保持不变。 (3)当CP=1时，G3、G4被打开，G3、G4的输出就是S、R信号取反。 (4)同步RS触发器的逻辑状态表如表15.2所示，图15.4是它的工作波形图。 表15.2同步RS触发器的逻辑状态表 CP R o 逻辑功能 0 × 原状态 保持 1 0 0 原状态 保持 1 0 1 置1 1 0 0 置0 1 1 1 不定 应禁止 er 图15.4同步S触发器工作波形图 (5)存在的问题：在CP=1期间，如果输入信号发生多次变化，同步RS触发器的输 出可能发生多次翻转，不能满足每来一个CP脉冲，输出状态只发生一次翻转的要求。 *15.1.2主从JK触发器 1.主从K触发器：由两个同步RS触发器组成，前一种称主触发器，后一级称从触发 器。如图15.5(a)所示。 Rp J CPK Sp (a) (b) 图15.5主从JK触发器 2.异步输入端：不受时钟脉冲CP的控制，S。=0时，触发器被置位到1；R。=0时， 触发器被复位到0。图15.5(b)为逻辑符号。 3.主从JK触发器在CP=1时，接收输入信号，在CP下降沿输出相应的状态。表15.3 是逻辑状态表。图15.6是工作波形图。 表153主从JK触发器的逻辑状态表 Q 逻辑功能 0 0 原状态 保持 0 1 0 置0 1 1 置1 1 1 o 翻转 图15.6JR触发器工作波形图 15.13D触发器 逻辑符号如图15.7所示。CP处不加小圆圈，表明触发器是由CP脉冲的上升沿触发。 其逻辑状态表如表15.4所示。图15.8是它的工作波形图。 表15.4D触发器的逻辑状态表 D O+1 逻辑功能 0 0 置0 1 1 置1 Q 图15.7D触发器的逻辑符号 cΠ几几 pJ月 图15.8D触发器工作波形图 15.1.4