触发器
在实际的数字系统中往往包含大量的存储单元，而且经常要求他们在同一时刻同步动作，为达到这个目的，在每个存储单元电路上引入一个时钟脉冲（CLK）作为控制信号，只有当CLK到来时电路才被“触发”而动作，并根据输入信号改变输出状态。把这种在时钟信号触发时才能动作的存储单元电路称为触发器，以区别没有时钟信号控制的锁存器。
根据逻辑功能的不同特点，把触发器分为RS、JK、T、D等几种类型。
单稳态电路输出只有一个稳定状态，触发翻转后经过一段时间会回到原来的稳定状态，一般作固定脉冲宽度整形。
但由于这种电路必须具备在外部脉冲作用下，输出能产生一个具有恒定宽度和幅度的矩形脉冲，也就是使输出从原始状态翻转为另一种状态，但这是一个暂态现象，经过一段时间后，有回到初始状态，叫单稳态。
双稳态电路有两个稳定状态，触发翻转后会一直保持，有记忆效用，一般作存储器或计数器。多谐振荡器可以直接产生矩形脉冲信号，
它有两个稳定状态，在没有外来触发信号的作用下。电路始终处于原来的稳定状态。由于它具有两个稳定状态，故称为双稳态电路。在外加输入触发信号作用下，双稳态电路从一个稳定状态翻转到另一个稳定状态。
施密特触发器状态转换过程中的正反馈作用，可以把边沿变化缓慢的周期性信号变换为边沿很陡的矩形脉冲信号。
多谐振荡器是没有稳定状态的输出，一旦给电就会在输出端得到不停变换的0和1，变换的频率决定于电阻电容的参数。
多谐振荡器是一种自激振荡电路，不需要外加输入信号，就可以自动地产生出矩形脉冲。555定时器可以组成多谐振荡器，用石英晶体也定时器可以组成多谐振荡器。石英晶体振荡器的特点是f o的稳定性极好。
单稳态和施密特可以对波形信号进行变换和整形
施密特触发器和单稳态触发器，虽然不能自动地产生矩形脉冲，但却可以把其它形状的信号变换成为矩形波，为数字系统提供标准的脉冲信号。
双稳态电路的工作原理 双稳态电路是由什么组成的？他的工作原理是什么？ 一、工作原理 图一为双稳态电路，它是由两级反相器组成的正反馈电路，有两个稳定状态，或者是BG1导通、BG2截止；或者是BG1截止、BG2导通，由于它具有记忆功能，所以广泛地用于计数电路、分频电路和控制电路中，原理，图2（a）中，设触发器的初始状态为BG1导通，BG2截止，当触发脉冲方波从1端输入，经CpRp 微分后，在A点产生正、负方向的尖脉冲，而只有正尖脉冲能通过二极管D1作用于导通管BG1的基极是。ic1减小使BG1退出饱和并进入放大状态，于是它的集电极电位降低，经电阻分压器送到截止管BG2的基极，使BG2的基极电位下降，如果下降幅度足够时，BG2将由截止进入放大状态，因而产生下列正反馈过程（看下列反馈过程时，应注意：在图一的PNP电路中，晶体管的基极和集电极电位均为负值，所以uc1↓，表示BG1集电极电位降低，而uc1↑则表示BG1集电极电位升高，当BG1基极电位降低时，则ic1↑，反之当BG1基极电位升高时，ic1↓ ic1越来越小，ic2越来越大，最后到达BG1截止、BG2导通；接差触发脉冲方波从2端输入，并在t=t2时，有正尖脉冲作用于导通管BG2的基极，又经过正反馈过程，使BG1导通，BG2截止。以后，在1、2端的触发脉冲的轮流作用下，双稳电路的状态也作用相应的翻转，如图一（b）所示。 图一、双稳态电路 由上述过程可见：（1）双稳态电路的尖顶触发脉冲极性由晶体管的管型决定：PNP管要求正极性脉冲触发，而NPN管却要求负极性脉冲触发。（2）每触发一次，电路翻转一次，因此，从翻转次数的多少，就可以计算输入脉冲的个数，这就是双稳态电路能够计算的原理。 双稳态电路的触发电路形式有：单边触发、基极触发、集电极触发和控制触发等。 图二给出几种实用的双稳态电路。电路（a)中D3、D4为限幅二极管，使输出幅度限制在-6伏左右；电路（b）中的D5、D6是削去负尖脉冲；电路（C）中的ui1、ui2为单触发，ui为输入触发表一是上述电路的技术指标。 图二、几种实用的双稳态电路 表一几种双稳态触发器的技术指标 图二(a)(b)(c)(d) 管型二极管2AP32AP152AK1C2AK17 三极管3AX31B3AG403AK203DK3B 信号电平“0”（无信号）（V）000+6 “1”（有信号）（V）-6-6-90 工作频率（KHz）1060010008000 抗干扰电压（V）≥1≥1.5≥20.8-1 触发灵敏度（V)≤4≤4.8≤72.5 输出端的吸收能力（mA)≤4≤6.7≤210 输出端的发射能力（mA)≤44≤12≤127 输出脉冲的上升时间（μs）2≤0.30≤0.1≤0.1 输出脉冲的下降时间（μs）2≤0.36≤0.15≤0.1 对β值的要求＞5050-8060-90＞50 元件参数的允许化△β＜10,±5%△β＜10,±5%△β＜10,±5%△β＜10,±5%
实验四双稳态触发器功能及应用 一、实验目的 1．掌握两种基本RS触发器的构成、集成JK和D触发器的逻辑功能测试、触发方式和使用方法。 2．掌握触发器之间的相互转换。 3．掌握时序逻辑电路的分析方法与步骤，并通过实验进行逻辑功能验证。 4．学会应用双稳态触发器设计电路。 二、实验任务（建议学时：2学时） （一）基本实验任务 1. 两种基本RS触发器逻辑功能测试； 2. D触发器（74LS74）的逻辑功能测试； 3. JK触发器（74LS112）的逻辑功能测试； 4. 用JK触发器构成D、T、T＇触发器，并验证其逻辑功能； （二）扩展实验任务（电类本科生1、2、3项必选一个，4、5项必选一个，非电类本科生1、2、3项任选一个） 1. 对图4-5所示时序逻辑电路1进行分析，画出电路的状态表，并说明该电路实现的逻辑功能是什么？请根据电路原理图在实验室完成电路连线，并验证你的结论。 2. 对图4-6 异步时序逻辑电路2进行分析，画出电路的状态表，并说明该电路实现的逻辑功能是什么？请根据电路原理图在实验室完成电路连线，并验证你的结论。 3. 对图4-7 异步时序逻辑电路3进行分析，画出电路的状态表，并说明该电路实现的逻辑功能是什么？请根据电路原理图在实验室完成电路连线，并验证你的结论。 4.使用D触发器设计一个四位同步加法计数器（可适当增加必要的基本门电路），并验证其逻辑功能。 5.根据图4-9所示电路及工作原理，使用D触发器将图中的控制电路设计出来，以实现图4-9电路的功能。
三、实验原理 触发器（Flip-flop）简称FF。按电路结构分为：基本RS触发器（又称RS锁存器）、同步触发器、主从触发器（Master-Slave FF）、边沿触发器（Edge-Triggered）、维持阻塞触发器等，不同电路结构的触发器有不同的动作特点。按逻辑功能分为：RS触发器（RS锁存器）、D触发器、JK触发器、T和T′触发器等。 1）基本RS触发器动作特点：基本RS触发器，其输出端和Q′状态由输入信号R和S来决定，当输入信号R和S发生变化时，输出端Q和Q′的状态作相应的变化。 2）同步RS触发器（高电平触发）动作特点：输入信号在CP=0期间保持不变，在CP=1的全部时间内R、S的变化都将引起触发器状态的相应改变，即在CP=1期间输入信号发生多次变化，触发器的状态也可能发生多次翻转，电路的抗干扰能力弱。 3）主从触发器的动作特点：①在CP=1期间，主触发器接收输入端（S、R或J、K）的信号，输出端被置为相应的状态，从触发器保持原状态；②在CP下降沿（或上升沿）到来时从触发器按主触发器的状态翻转，即Q和Q′端的状态改变发生在CP的下降沿（或上升沿）。 使用主从触发器应注意：只有在CP=1期间输入状态不变的条件下，当下降沿（或上升沿）到来时，输出状态（次态）才会由输入的状态决定。否则，必须考虑CP=1期间输入状态的全部变化过程，才能确定当下降沿（或上升沿）到来时，触发器的输出状态（次态）。4）边沿触发器的动作特点：边沿触发器的次态仅取决于CP信号的上升沿（或下降沿）到达时输入端的逻辑状态，而在这以前或以后，输入信号的变化对触发器的状态没有影响。这种特点有效的提高了触发器电路的抗干扰能力，因而也提高了电路的工作可靠性。 目前生产的触发器定型产品中只有JK触发器和D触发器两大类。 （一）基本实验任务 1. 与非门、或非门分别构成的RS基本触发器逻辑功能测试 如图4-1所示的两种基本RS触发器分别由与非门和或非门构成。
双稳态电路原理及设计、实际应用 一、工作原理 图一为双稳态电路，它是由两级反相器组成的正反馈电路，有两个稳定状态，或者是BG1导通、BG2截止；或者是BG1截止、BG2导通，由于它具有记忆功能，所以广泛地用于计数电路、分频电路和控制电路中。 原理，图2（a）中，设触发器的初始状态为BG1导通，BG2截止，当触发脉冲方波从1端输入，经CpRp微分后，在A点产生正、负方向的尖脉冲，而只有正尖脉冲能通过二极管D1作用于导通管BG1的基极是。ic1减小使BG1退出饱和并进入放大状态，于是它的集电极电位降低，经电阻分压器送到截止管BG2的基极，使BG2的基极电位下降，如果下降幅度足够时，BG2将由截止进入放大状态，因而产生下列正反馈过程（看下列反馈过程时，应注意：在图一的PNP电路中，晶体管的基极和集电极电位均为负值，所以uc1↓，表示BG1集电极电位降低，而uc1↑则表示BG1集电极电位升高，当BG1基极电位降低时，则ic1↑，反之当BG1基极电位升高时，ic1↓，ic1越来越小，ic2越来越大，最后到达BG1截止、BG2导通；接差触发脉冲方波从2端输入，并在t=t2时，有正尖脉冲作用于导通管BG2的基极，又经过正反馈过程，使BG1导通，BG2截止。以后，在1、2端的触发脉冲的轮流作用下，双稳电路的状态也作用相应的翻转，如图一（b）所示。 图一、双稳态电路 由上述过程可见：（1）双稳态电路的尖顶触发脉冲极性由晶体管的管型决定：PNP管要求正极性脉冲触发，而NPN管却要求负极性脉冲触发。（2）每触发一次，电路翻转一次，因此，从翻转次数的多少，就可以计算输入脉冲的个数，这就是双稳态电路能够计算的原理。双稳态电路的触发电路形式有：单边触发、基极触发、集电极触发和控制触发等。 图二给出几种实用的双稳态电路。电路（a)中D3、D4为限幅二极管，使输出幅度限制在-6伏左右；电路（b）中的D5、D6是削去负尖脉冲；电路（C）中的ui1、ui2为单触发，ui为输入触发表一是上述电路的技术指标。
置位和复位优先双稳态触发器指令 RS触发器具有置位和复位的双重功能，RS触发器是复位优先时，当置位（S）和复位（R）同时为真时，输出为假。而SR触发器是置位优先触发器时，当置位（S)和复位（R）同时为真时，输出为真。RS 和SR触发器指令应用如下图所示： 图4-16 RS 和SR 触发器指令应用 边沿触发指令 边沿触发是指用边沿触发信号产生一个机器周期的扫描脉冲，通常用做脉冲整形。边沿触发指令分为上升沿（正跳变触发）和下降沿（负跳变触发）两大类，正跳变触发指令指输入脉冲的上升沿使触点闭合（ON）一个扫描周期。负跳变触发指输入脉冲的下降沿使触点闭合（ON)一个扫描周期。边沿触发指令格式见表4-5
【例4-5】如图4-17所示的程序，若I0.0上电一段时间后再断开，请画出I0.0,Q0.0,Q0.1和Q0.2 图4-17 边沿触发指令应用实例 [解]如图4-17所示,在I0.0的上升沿，触点（EU)产生一个扫描周期的时钟脉冲，驱动输出线圈Q0.1通电一个扫描周期,Q0.0通电，使输出线圈Q0.0置位并保持。 在I0.0的下降沿，触点（ED）产生一个扫描周期的时钟脉冲，驱动输出线圈Q0.2通电一个扫面周期，是输出线圈Q0.0复位并报出。【例4-6】设计用一个单按钮控制一盏灯的亮和灭，即按奇数次按钮灯亮，按偶数次按钮等灭。 [解] 当I0.0第一次合上时，V0.0接通一个扫描周期，使得Q0.0线圈得电一个扫描周期，当下一次扫描周期到达，Q0.0常开触点闭合自
锁，灯亮。 当I0.0第二次合上时，V0.0接通一个扫描周期，使得Q0.0线圈闭合一个扫描周期。切断Q0.0的敞开触点和V0.0的敞开触点，使得灯灭。
STE-3A 数字电路实验—09 实验九单稳态和双稳态触发器 一．实验目的 1．掌握单稳态触发电路的工作原理。 2．掌握双稳态触发电路的工作原理。 二．电路原理简述 由于单稳态触发器电路因触发后能够保持一段暂稳状态，?所以这种电路具有记忆功能，即将触发信号保持一段时间。单稳态触发器只有一个稳定输出状态，这个稳定状态要么是0，要么是1。另有一个暂稳输出状态，电路在暂稳态下会自动返回到稳定输出状态，电路只有在有效输入触发信号触发下才会从稳态进入暂稳态。.?单稳态触发器根据电路不同有两种：一是集—基耦合单稳态触发器电路。二是发射极耦合单稳态触发器电路。单稳态触发器电路可以用分立元器件构成，也可以用集成逻辑门构成电路单稳态触发器，在逻辑门构成的单稳态触发器电路中，根据电路不同又有微分型电路和积分型电路两种。在单稳态触发器的输入端触发电路中，可以采用基极触发电路，?也可以采用集电极触发电路。根据有效触发脉冲的极性不同又有正尖顶脉冲触发和负尖顶脉冲触发两种。 双稳态电路又称为双稳态触发器，这种电路有两个稳定的输出状态，?如果没有有效的触发信号进行触发，这种稳态电路将保持一种稳定状态。双稳态电路的输出信号波形是矩形脉冲波形，这种电路的两个输出端输出信号相位相反，即一个输出高电平时另一个输出低电平。分立元器件构成的双稳态触发器有两种电路：一是集电极－基极耦合双稳态电路，二是发射极耦合双稳态电路。两种双稳态电路都有两个稳定的状态，但电路的工作原理不同，对于集－基耦合的双稳态电路而言，它的工作状态转换是受触发信号控制的，而射耦双稳态电路受输入电压大小控制。 单稳态触发器电路和双稳态触发器电路一样，?在输入触发脉冲信号作用下电路通过正反馈回路进行翻转，使电路从一种状态翻转到另一种状态，没有负反馈回路的作用，这两种触发器电路都不能进行自动翻转。 三．实验设备 名称数量型号 1．适配器1只SD128 2．单稳态触发器1只SD113 3．电源1只5V 4．实验板1块5孔 5．电子导线若干 四．实验内容与步骤 本章节中，我们所用的元件是由两个可调整控制时间的单稳态触发回路组成的。 根据图9-1连接线路，把单稳态触发器上的电位器调整至中间位置。按下适配器上的M 按钮，然后放开，当适配器上的LED指示等亮起，就表示此时单稳态触发器输入端输入信号为“1”。过几秒钟后，我们可以看到什么？不断调整电位器，我们可以发现，单稳态触发
实验四 双稳态触发器 一、实验目的 1．熟悉并验证触发器的逻辑功能和触发方式。 2．掌握集成JK 和D 触发器的使用方法和逻辑功能的测试方法。 3．掌握用JK 或D 触发器组成分频器的方法。 二、实验原理及实验资科 触发器是一个具有记忆功能的二进制信息存储器件，是构成多种时序电路的最基本逻辑单元。触发器具有两个稳定状态，即"0"和"1"，在适当触发信号作用下，触发器的状态发生翻转,即触发器可由一 个稳态转换到另一个稳态.当输入触发信号消失后,触发器翻转后的状态保持不变(记忆功能)。 根据电路结构的不同，触发器的触发方式不同，有电平触发，主从触发和边沿触发。根据功能的不同,触发器有RS 触发器,JK 触发器,D 触发器,T 触发器,T ′触发器等类型。集成触发器的主要产品是JK 触发器和D 触发器,其他功能的触发器可由JK, D 触发器进行转换。电路结构和触发方式与功能无必然联系。比如JK 触发器既有主从式的，又有边沿式的，而主从触发器和边沿触发器都有RS 、JK 、D 触发器。 1．带清除和预置端的高速CMOS 双JK 负沿触发器CC74HC112（74HC112) (1) 功能如表5-1所示。 (2) 外引线排列见图5-3。 2．带清除和预置端的TTL 维持一阻塞双D 触发器74LS74 (1) 功能见表5-2。 (2) 5-2。 表5-1 74HC112功能表 图5-3 74HC112外引线排列图
表5-2 74LS74 功能表 三、实验内容与步骤 (一)JK 触发器74112 1．复位、置位功能 1）将74112芯片的J 端、K 端、R D 和S D 端各接到实验箱的一个“0”、“1”电平开关上；CP 接到实验箱的常"1"单次脉冲按钮开关 上； Q 和Q 各接到一个电平指示灯上。后续表格如无特别说明，输入端和输出端的接法同上。接通芯片电源，操作电平开关，完成表5-3规定的实验内容。注意，在做表中第5行实验时，先将R D 和S D 接到同一个“0”、“1”电平开关上。操作完成后恢复原来的接线。记录时对第3～5行可作简要的文字说明。 2）测量Q 、Q 端V OH 和V OL 的值 表5-3 74112复位、置位功能 2．逻辑特性 接线同1。操作电平开关和单次脉冲按钮开关，完成表5-4规定的实验内容，其中Q n 状态通过操作R D 和S D 的电平开关实现。实验时注意这些开关的操作顺序，并观察Q n+1的出现对应CP 脉冲的哪一个边沿(上升还是下降沿)，作好记录。 图5-2 74LS74外引线排列图
触发器 在实际的数字系统中往往包含大量的存储单元，而且经常要求他们在同一时刻同步动作，为达到这个目的，在每个存储单元电路上引入一个时钟脉冲（CLK）作为控制信号，只有当CLK到来时电路才被“触发”而动作，并根据输入信号改变输出状态。把这种在时钟信号触发时才能动作的存储单元电路称为触发器，以区别没有时钟信号控制的锁存器。 根据逻辑功能的不同特点，把触发器分为RS、JK、T、D等几种类型。 单稳态电路输出只有一个稳定状态，触发翻转后经过一段时间会回到原来的稳定状态，一般作固定脉冲宽度整形。 但由于这种电路必须具备在外部脉冲作用下，输出能产生一个具有恒定宽度和幅度的矩形脉冲，也就是使输出从原始状态翻转为另一种状态，但这是一个暂态现象，经过一段时间后，有回到初始状态，叫单稳态。 双稳态电路有两个稳定状态，触发翻转后会一直保持，有记忆效用，一般作存储器或计数器。多谐振荡器可以直接产生矩形脉冲信号， 它有两个稳定状态，在没有外来触发信号的作用下。电路始终处于原来的稳定状态。由于它具有两个稳定状态，故称为双稳态电路。在外加输入触发信号作用下，双稳态电路从一个稳定状态翻转到另一个稳定状态。 施密特触发器状态转换过程中的正反馈作用，可以把边沿变化缓慢的周期性信号变换为边沿很陡的矩形脉冲信号。 多谐振荡器是没有稳定状态的输出，一旦给电就会在输出端得到不停变换的0和1，变换的频率决定于电阻电容的参数。
多谐振荡器是一种自激振荡电路，不需要外加输入信号，就可以自动地产生出矩形脉冲。555定时器可以组成多谐振荡器，用石英晶体也定时器可以组成多谐振荡器。石英晶体振荡器的特点是f o的稳定性极好。 单稳态和施密特可以对波形信号进行变换和整形 施密特触发器和单稳态触发器，虽然不能自动地产生矩形脉冲，但却可以把其它形状的信号变换成为矩形波，为数字系统提供标准的脉冲信号。