基本触发器
重点掌握
1．触发器及其特点，触发器现态、次态和时 序的概念。
2．触发器的电路组成、逻辑功能表示和动作特 点。
3．触发器逻辑功能之间的相互转换。 5.触发器典型应用。
概述
１．触发器及其特点 触发器(Flip Flop，缩写FF)－－能够记忆二值信息 (“1” 和 “0”)的基本时序逻辑单元电路。 触发器由门电路构成，分为双稳态触发器、单稳态 触发器、无稳态触发器(多谐振荡器)等几种。本章介绍 双稳态触发器，两个稳状态分别用“1”和“0”表示。 双稳态触发器具有以下基本特点： ⑴ 有两个稳定的状态，以便于记忆“1”和“0” 。 ⑵ 在输入的触发信号作用下，电路能被置于“1” 或“0” 。
5.1.1 基本RS触发器电路组成及其特点
1． 电路组成和 逻辑符号
Q
Q
Q
Q
&
&
≥1
≥1
与非门和或非门 构成的原理电路，如
图5.1.1(a)、(b)所示。
S
RS
R
(a)与非门电路 (b)或非门电路
图 5.1.1 基本RS触发器原理电路
电路有两个输入端R和S，又称触发信号端；有两个 互反的输出端Q和Q。把Q=1，Q=0的状态称为触发器的 “1”状态，把Q=0，Q=1的状态称为触发器的“0”状态。
⑶ 输入信号消失后，电路能保持获得的状态－－ 具有“记忆” 能力。
２．触发器现态、次态和时序的概念 现态－－输入信号作用的t 时刻，触发器所处的状 态，用Qn表示 。 次态－－ t 时刻输入信号作用后，触发器获得的新 状态，用Qn+1表示。 时序－－在输入信号作用下，触发器状态更新和演 化过程的时间序列。
⑷ 状态转换图－－反映触发器“0”和“1”两种状态 之间转换及条件的图形。
⑸ 时序图－－又称输出状态演化时序波形图，类似 组合逻辑电路的波形图。
5.1 基本RS触发器
5.1.1 基本RS触发器电路组成及其基本特点 5.1.2 基本RS触发器工作原理、动作特点 5.1.3 基本RS触发器逻辑功能的表示
R
& S1
S
≥1 ≥1
R 0S
பைடு நூலகம்
R0
S
510 510
510 510
(a) 与非门 (b) 或非门 图5.1.3 基本RS触发器输入电路
5.1.2 基本RS触发器工作原理及动作特点
1． 工作原理
基本RS触发器工作原理图示如下。
输入都有效，电路处于不定 态1*
Q=1， Q=1 Q=1， Q=1 Q=0， Q=1 Q=1， Q=0
Q=0， Q=1 Q=0， Q=1
Q=0， Q=1 Q=1， Q=1 Q=1， Q=0
都为无效输入，电路保持现 态不变。即：Qn+1=Qn 。
Q=0， Q=1 Q=0， Q=1
Q=1， Q=0 Q=1， Q=0
&
1 S=1
&
&
&
&
&
&
&
0
01
R=0 S=1
10 R=0
1 S=1
0
0
R=1 S=1
1 R=1
⑵ 实际电路有什么不同?
R有效，置“0”。但从“1”到 “0”时历经不定态0*
Q=0， Q=1 Q=0， Q=1
Q=0， Q=1 Q=0， Q=0 Q=1， Q=0
输入都有效，电路处于不定 态0*
Q=0， Q=0 Q=0， Q=1
Q=0， Q=0 Q=1， Q=0
≥1
≥1
≥1
≥1
≥1
≥1
≥1
≥1
10
图5.1.4(b) 与非门基本RS触发器工作原理
问题：⑴ 电路不输入(等待状态)时，输入触发信号 处于什么状态?
⑵ 实际电路中，低电平有效如何实现?
都为无效输入，电路保持现 态不变。 即：Qn+1=Qn 。
Q=0， Q=1 Q=0， Q=1
Q=1， Q=0 Q=1， Q=0
S有效，置“1”。但从“0”到 “1”时历经不定态0*
不同的电路结构，有不同的动作特点；不同的逻辑 功能，有不同的工作原理。了解触发器的这些特点，对 本章的学习内容十分重要。
5.触发器逻辑功能的表示方法 ⑴ 逻辑电路－－实现触发器逻辑功能的电路。
⑵ 特性表－－又称功能表，用来反映触发器输出状 态的变化规律。
⑶ 特性方程－－又称状态方程，反映触发器输出状 态变化的函数式。
两个与非门(或非门)的输入和输出交叉反馈连接而 成，使电路具有了一定的记忆能力－－输入触发信号消 失，电路也能保持获得的状态。
两个触发信号输入端R和S，与非门电路为低电平 有
效输入方式，或非门电路为高电平有效输入方式。
3．基本RS触发器的输入电路和工作状态
VCC Q Q
VCC
QQ
10k 10k & 1R
显然，不应该出现Q=Q=0，或Q=Q=1的状态。
把这两种状态称为不定态，用“0*”或“1*”表示。
与非门和或非门构成的触
发器逻辑符号，如图5.1.2(a)、 Q Q
(b)所示。
SR
QQ SR
2． 基本特点
(a) 与非门 (b) 或非门
基本RS触发器是一 图5.1.2 基本RS触发器逻辑符号
种最简单的触发器，是构成其他种类触发器的基础。
01 10
10 0
0
R=1
S=0 R=1
S=0 R=1
S=1 R=1
图5.1.4(d) 或非门基本RS触发器工作原理
总结：
10 S=1
Q=1， Q=0 Q=0， Q=0 Q=0， Q=1
Q=1， Q=0 Q=1， Q=0
≥1
1 R=0
≥1
≥1
≥1
≥1
≥1
≥1
0
01
S=0 R=0
S=0
10 01
0
R=0
S=1 R=0
图5.1.4(c) 或非门基本RS触发器工作原理
≥1
1 S=1
问题：⑴ 电路初态都是先设为“0”，输入触发信号 都是“00、01、10到11，电路的输出状态有什么不同?
触发器的状态方程： Qn+1(tn) =f [Qn(tn)、xi (tn)] ３．触发器的种类
根据电路结构的不同，将触发器分为：基本RS触发 器、同步触发器、主从触发器和边缘触发器等。
根据逻辑功能的不同，将触发器分为：RS触发器、 JK触发器、D触发器和T触发器等。
根据时钟触发方式不同，将触发器分为：同步(电平) 触发器和边缘触发器等。
S有效，置“1”。但从“0” 到“1”时历经不定态
Q=1， Q=0
Q=1， Q=1 Q=0， Q=1
Q=1， Q=0 Q=1， Q=0
&
1 S=0
&
&
&
&
&
&
01
01
R=0 S=0
1 R=0
10 S=0
01
0
R=1 S=0
图5.1.4(a) 与非门基本RS触发器工作原理
&
1 R=1
R有效，置“0”。但从“1” 到“0”时历经不定态 。