内容正文:
电子线路专题复习讲练测
专题十
RS触发器
【考纲要求】
知识与技能要点
考试条目
考试水平
A
B
C
D
RS触发器
1.基本RS触发器的电路组成
及逻辑功能分析
√
2.同步RS触发器的电路组成
及逻辑功能分析
√
【课时安排】
2课时
【知识梳理】
考点一 RS触发器
一、基本RS触发器的电路组成及逻辑功能分析
触发器:一种具有记忆功能并且其状态能在触发脉冲作用下迅速翻转的逻辑电路。
1.电路组成:
(1)2个输入端 、,2个输出端、Q 。
(2)触发器的状态:触发器Q的状态。
Q = 0( = 1)
Q = 1( = 0)
(3)稳定时,触发器有两种可能的稳态,“0”、“1”又称双稳态。
(4)触发器工作正常时,Q和 的逻辑关系是互补的。
要实现两个稳态的转换→外加适当的触发信号
2.逻辑功能:Q状态决定于输入端 、电平高低。
(1) = 0、 =1,,则Q = 0( = 1)。
= 1、 =0,则Q = 1( = 0)。
= 1、 =1,则Q不变。
= 0、 =0,Q不定, 不定。
(2)基本RS触发器真值表:
Q
0
1
1
0
1
0
1
0
0
1
不变
不定
举例:
3.结论:
(1)触发器置0:把端加负脉冲使触发器由1 → 0。
(2)触发器置1:把端加负脉冲使触发器由0 → 1。
(3)触发器的翻转:触发器状态在外加信号作用下转换的过程。
(4)逻辑符号:
二、同步RS触发器的电路组成及逻辑功能分析
1.基本RS触发器加一个控制端。
(1)作用:
① 无控制触发脉冲时,RS触发器只对RS端出现的触发电平起暂存作用,不会立即翻转。
② 有CP作用时,触发器才按存入的信息翻转。
(2)控制触发脉冲是指指挥数字系统中各触发器协同工作的主控脉冲。称为“时钟脉冲”,用CP表示。
(3)同步RS触发器——带有控制端的基本RS触发器。
2.符号:
(1)CP = 0(低)
G3 、G4 门输出高电平,基本RS触发器维持原状态不变。
(2)CP = 1
G3 、G4 门输出分别为和,基本RS触发器由低电平起作用变为高电平起作用。
3.真值表:
S
R
Qn+1
0
0
Qn
1
0
1
0
1
0
1
1
不定
4. ,直接置1,置0端。
【真题练讲】
1.(2024年江苏高考真题)基本RS触发器中,当S=0, R=1时,输出Q=______。
【答案】1
【解析】S低电平有效置位,Q=1。
2.(2023年四川高考真题)同步RS触发器在CP=0时,输入信号S=1, R=0,输出Q将______。
【答案】保持原态
【解析】CP=0封锁控制门,输入无效。
3.(2023年广东高考真题)由与非门构成的基本RS触发器,禁止状态是______。
【答案】S=R=0
【解析】此时Q==1,违反互补规则。
4.(2023年江苏高考真题)基本RS触发器输入端=0,=1时,输出Q为( )
A. 0
B. 1
C. 保持不变
D. 不确定
【答案】B
【解析】=0触发置位功能,Q=1。
5. (2022年浙江高考真题)同步RS触发器在CP=0时,S=1,R=0,则Q的状态为( )
A. 置1
B. 置0
C. 保持
D. 翻转
【答案】C
【解析】CP=0时触发器屏蔽输入,维持原态。
6.(2021年广东高考真题)为避免同步RS触发器输出不定态,必须满足( )
A. S=0
B. R=0
C. S+R=0
D. S·R=0
【答案】D
【解析】约束条件要求S与R不同时为1,即S⋅R=0。
7.(2023年江苏高考真题) 基本RS触发器禁止的输入组合是( )
A. S=0, R=0
B. S=0, R=1
C. S=1, R=0
D. S=1, R=1
【答案】A
【解析】S=R=0时输出Q和均为1,违反互斥逻辑。
8.(2022年广东高考真题)同步RS触发器CP=1时,若S=1, R=0,则输出( )
A. 置0
B. 置1
C. 保持
D. 振荡
【答案】B
【解析】CP有效时S=1使Q置1。
【限时练习】
1. 基本RS触发器中,置位条件为______。
【答案】S=1, R=0
【解析】置位条件:当 S=1 且 R=0 时,无论现态 Q 为0或1,次态 Q n+1均被强制为1(置位)。此时为0,满足与非门输出逻辑。
2. 为何基本RS触发器需避免S=R=0?
【答案】导致Q=1,状态矛盾且可能振荡。
【解析】禁止 S=R=0 是为了避免触发器进入不确定状态,确保输出互补性和状态可预测性;实际应用中,需通过约束条件(如 S+R=1)或改进电路结构(如边沿触发器)来规避此问题。
3. 若同步RS触发器Qn=0,S=1,R=0,CP=1则Qn+1=_____。
【答案】1
【解析】置位。
4. RS 触发器的 R 端称为( )
A. 置 1 端
B. 置 0 端
C. 保持端
D. 翻转端
【答案】B
【解析】RS触发器中,R端(Reset端)的功能是将触发器置为0状态。
5.当基本 RS 触发器的 R=1,S=0 时,触发器( )
A. 置 0
B. 置 1
C. 保持
D. 不定
【答案】A
【解析】当基本RS触发器的R=1且S=0时,根据其逻辑功能:
R=1(有效)强制输出Q=0,触发器进入复位状态(置0)。
S=0(无效)不影响置0操作。
6.(多选题)以下属于 RS 触发器特点的有( )
A. 有两个稳定状态
B. 能存储一位二进制数
C. 有置 0、置 1 功能
D. 受时钟信号控制
【答案】ABC
【解析】A. 有两个稳定状态:触发器具有双稳态特性,可稳定存储0或1。
B. 能存储一位二进制数:通过Q和Q̅输出表示二进制值。
C. 有置0、置1功能:R端置0,S端置1,直接控制输出状态。
D. 受时钟信号控制错误:基本RS触发器为电平触发,无时钟控制;同步或主从RS触发器才具备时钟控制功能。
7.(多选题)基本 RS 触发器可由( )构成
A. 两个与非门
B. 两个或非门
C. 两个与门
D. 两个或门
【答案】AB
【解析】
基本RS触发器的常见结构包括:
A. 两个与非门:输入低电平有效(R、S带小圆圈表示低电平触发),交叉耦合构成触发器。
B. 两个或非门:输入高电平有效(R、S直接连接),交叉耦合构成触发器。
C. 两个与门和D. 两个或门无法形成正反馈回路,无法构成触发器,故排除。
8.RS 触发器在数字电路中的主要作用是什么?
【答案】主要用于存储一位二进制信息,是时序逻辑电路的基本单元。广泛应用于数据存储、计数器、寄存器等电路,为数字系统提供数据记忆功能。
9.讨论基本 RS 触发器在不同输入信号下的应用场景。
【答案】在需要简单置 0、置 1 控制的电路中,如简单开关控制电路。当需要可靠保持状态时,可让输入为保持信号组合。但因有不定态,在对可靠性要求极高场景需谨慎使用。
10.同步 RS 触发器空翻现象对数字电路设计有哪些影响?如何应对?
【答案】影响电路可靠性和稳定性,导致输出错误。应对方法有采用主从结构(如主从 RS 触发器),分阶段工作避免空翻;或使用其他改进型触发器,如 JK 触发器。
【内容小结】
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