基本RS触发器
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RS触发器基本RS 触发器:电路结构把两个与非门G1、G2的输入、输出端交叉连接,即可构成基本RS触发器,其逻辑电路如图7.2.1.(a)所示。
它有两个输入端R、S和两个输出端Q、Q。
工作原理基本RS触发器的逻辑方程为:根据上述两个式子得到它的四种输入与输出的关系:1.当R=1、S=0时,则Q=0,Q=1,触发器置1。
2.当R=0、S=1时,则Q=1,Q=0,触发器置0。
如上所述,当触发器的两个输入端加入不同逻辑电平时,它的两个输出端Q和Q 有两种互补的稳定状态。
一般规定触发器Q端的状态作为触发器的状态。
通常称触发器处于某种状态,实际是指它的Q端的状态。
Q=1、Q=0时,称触发器处于1态,反之触发器处于0态。
S=0,R=1使触发器置1,或称置位。
因置位的决定条件是S=0,故称S 端为置1端。
R=0,S=1时,使触发器置0,或称复位。
同理,称R端为置0端或复位端。
若触发器原来为1态,欲使之变为0态,必须令R端的电平由1变0,S端的电平由0变1。
这里所加的输入信号(低电平)称为触发信号,由它们导致的转换过程称为翻转。
由于这里的触发信号是电平,因此这种触发器称为电平控制触发器。
从功能方面看,它只能在S和R的作用下置0和置1,所以又称为置0置1触发器,或称为置位复位触发器。
其逻辑符号如图7.2.1(b)所示。
由于置0或置1都是触发信号低电平有效,因此,S端和R 端都画有小圆圈。
3.当R=S=1时,触发器状态保持不变。
触发器保持状态时,输入端都加非有效电平(高电平),需要触发翻转时,要求在某一输入端加一负脉冲,例如在S端加负脉冲使触发器置1,该脉冲信号回到高电平后,触发器仍维持1状态不变,相当于把S端某一时刻的电平信号存储起来,这体现了触发器具有记忆功能。
4.当R=S=0时,触发器状态不确定在此条件下,两个与非门的输出端Q和Q全为1,在两个输入信号都同时撤去(回到1)后,由于两个与非门的延迟时间无法确定,触发器的状态不能确定是1还是0,因此称这种情况为不定状态,这种情况应当避免。
基本rs触发器的逻辑功能、构成、逻辑状态表、逻辑符号————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:基本rs触发器的逻辑功能、构成、逻辑状态表、逻辑符号将两个与非门的输出端、输入端相互交叉连接,就构成了基本R-S触发器,如下图所示。
正常工作时输出端Q和的逻辑状态相反。
通常用Q端的状态来表示触发器的状态,当Q=0时称触发器为0态或复位状态,Q=1时称触发器为1态或置位状态。
下面分四种情况来讨论触发器的逻辑功能。
(1)RD=1,SD=1。
设触发器处于0态,即Q=0,=1。
根据触发器的逻辑电路图,此时Q=0反馈到门G2的输入端,从而保证了=1;而=1反馈到门G1的输入端,与SD=1共同作用,又保证了Q=0。
因此触发器仍保持了原来的0态。
设触发器处于1态,即Q=1、=0。
=0反馈到门G1的输入端,从而保证了Q=1;而Q=1反馈到门G2的输入端,与RD=1共同作用,又保证了=0。
因此触发器仍保持了原来的1态。
可见,无论原状态为0还是为1,当RD和SD均为高电平时,触发器具有保持原状态的功能,也说明触发器具有记忆0或1的功能。
正因如此,触发器可以用来存放一位二进制数。
(2)RD=0,SD=1。
当RD =0时,无论触发器原来的状态如何,都有=1;这时门G1的两输入端都为1,则有Q=0,所以触发器置为0态。
触发器置0后,无论RD变为1或仍为0,只要SD保持高电平(SD =1),触发器保持0态。
也即无论原状态如何,只要SD保持高电平,RD端加负脉冲或低电平,都能使触发器置0,因而RD端称为置0端或复位端。
(3)RD=1,SD=0。
因SD=0,无论的状态如何,都有Q=1;所以,触发器被置为1态。
一旦触发器被置为1态之后,只要保持RD =1不变,即使SD由0跳变为1,触发器仍保持1态。
SD端称为置1端或置位端。
(4)RD=0,SD=0。
基本RS触发器实验第5章基本RS触发器5.同步触发器(同步RS触发器)⽬的与要求:1 掌握时序电路的定义、分类、触发器的特点。
2 掌握基本RS触发器的电路结构、⼯作原理、逻辑功能。
3 掌握同步RS触发器的⼯作原理、逻辑功能。
4 掌握触发器逻辑功能的表⽰⽅法。
5 掌握时序电路的⼀些基本概念。
重点与难点:1 基本概念要正确建⽴。
难点:现态、次态、不定状态的正确理解。
2 基本RS触发器的逻辑功能、触发⽅式。
5.1概述⼀、触发器的概念复习:组合电路的定义?构成其电路的门电路有何特点?组合电路与时序电路的区别?门电路:在某⼀时刻的输出信号完全取决于该时刻的输⼊信号,没有记忆作⽤。
触发器:具有记忆功能的基本逻辑电路,能存储⼆进制信息(数字信息)。
触发器有三个基本特性:(1)有两个稳态,可分别表⽰⼆进制数码0和1,⽆外触发时可维持稳态;(2)外触发下,两个稳态可相互转换(称翻转),已转换的稳定状态可长期保持下来,这就使得触发器能够记忆⼆进制信息,常⽤作⼆进制存储单元。
(3)有两个互补输出端,分别⽤Q和Q⼆、触发器的逻辑功能描述:特性表、激励表(⼜称驱动表)、特性⽅程、状态转换图和波形图(⼜称时序图)三、触发器的分类:根据逻辑功能不同:RS触发器、D触发器、JK触发器、T触发器和触发器等。
触发⽅式不同:电平触发器、边沿触发器和主从触发器等。
电路结构不同:基本RS触发器,同步触发器、维持阻塞触发器、主从触发器和边沿触发器等。
5.2 触发器的基本形式5.2.1 基本RS触发器⼀、由与⾮门组成的基本RS触发器1.电路结构电路组成:两个与⾮门输⼊和输出交叉耦合(反馈延时)。
逻辑图如图(a)所⽰。
逻辑符号如图(b)所⽰。
与⾮门组成的基本RS触发器的特性表⼆、由或⾮门组成的基本RS触发器电路构成:两个或⾮门的输⼊和输出交叉耦合⽽成,如下图所⽰。
逻辑符号:图(b)所⽰。
⼯作原理在与⾮门实现的基本RS触发器的基础上稍作变化。
或⾮门组成的基本RS触发器的特性表5.2.2 同步触发器基本RS触发器的触发⽅式:端的输⼊信号直接控制。
基本触发器的设计预备知识:RS触发器是一种基本的触发器一触发器1触发器的概念触发器:具有记忆功能的基本逻辑电路,能存储二进制信息(数字信息)。
触发器有二个基本特性:( 1 )有两个稳态,可分别表示二进制数码 0 和 1 ,无外触发时可维持稳态;触发器的两个稳定状态①Q=1,通常将Q端作为触发器的状态。
若Q端处于高电平,就说触发器是1状态;②Q=0,Q端处于低电平,就说触发器是0状态;Q端称为触发器的原端或1端,端称为触发器的非端或0端。
( 2 )外触发下,两个稳态可相互转换(称翻转),已转换的稳定状态可长期保持下来,这就使得触发器能够记忆二进制信息,常用作二进制存储单元。
(3 )触发器的分类:根据逻辑功能不同:RS触发器、D触发器、JK触发器、T触发器和触发器等。
触发方式不同:电平触发器、边沿触发器和主从触发器等。
电路结构不同:基本RS触发器,同步触发器、维持阻塞触发器、主从触发器和边沿触发器。
二、RS触发器的知识1 基本RS触发器原理图2-1是由两个“与非”门构成的基本R-S触发器。
RD、SD是两个输入端,Q及Qn是两个输出端。
图2-1 RS触发器2 稳定状态正常工作时,触发器的Q 和Qn 应保持相反,因而触发器具有两个稳定状态:① Q=1,Qn=0。
通常将Q 端作为触发器的状态。
若Q 端处于高电平,就说触发器是1状态; ② Q=0,Qn=1。
Q 端处于低电平,就说触发器是0状态;Q 端称为触发器的原端或1端,Qn 端称为触发器的非端或0端。
3 真值表R-S 触发器的逻辑功能,可以用输入、输出之间的逻辑关系构成一个真值表(或叫功能表)来描述。
① 当RD=0,SD=1时,不论触发器的初始状态如何,Qn 为1,由于“与非”门2的输入全是1,Q 端应为0。
称触发器为状态,R D 为置0端② 当RD =1,SD =0时,不论触发器的初始状态如何,Q 为1,从而使Qn 为0。
称触发器为1状态,SD 置1端。
基本rs触发器的特征方程
基本RS触发器是一种基本的数字电路元件,由两个反向并联的
门组成。
当S(设置)输入为高电平(1)时,Q输出为高电平(1),而Q'输出为低电平(0)。
当R(复位)输入为高电平(1)时,Q
输出为低电平(0),而Q'输出为高电平(1)。
换句话说,当S输
入为1时,触发器被置位,Q输出为1;当R输入为1时,触发器被
复位,Q输出为0。
特征方程描述了触发器的动态行为,它是一个关
于触发器输入和输出的方程。
对于基本RS触发器,其特征方程可以表示为:
Q(t+1) = S + Q'(t)。
Q'(t+1) = R + Q(t)。
其中,Q(t)和Q'(t)分别表示时刻t的Q和Q'输出状态,Q(t+1)和Q'(t+1)分别表示时刻t+1的Q和Q'输出状态,S表示设置输入,R表示复位输入。
特征方程描述了当前时刻的输出状态如何受到当
前时刻的输入和上一个时刻的输出状态的影响。
从特征方程可以看出,基本RS触发器的输出取决于当前的输入和上一个时刻的输出状态,这使得特征方程成为分析和设计数字电路时非常重要的工具。
特征方程的形式可以帮助工程师理解触发器的行为,并且可以用于分析触发器在数字系统中的稳定性和性能。
rs触发器功能
RS触发器是一种常用的数字电路元件,它可以将两个输入信号的状态保存起来,并根据一定的逻辑关系来改变输出信号的状态。
RS触发器主要有两种形式,即基本RS触发器和带有时钟输入的RS触发器。
基本RS触发器由两个反相器和两个交叉相连的与门组成。
它有两个输入端,分别称为复位输入R和设置输入S,以及两个输出端,分别称为输出Q和反向输出Q'。
当R为高电平时,Q的状态被置为低电平;当S为高电平时,Q的状态被置为高电平。
如果R和S同时为低电平,那么Q的状态保持不变。
基本RS触发器的主要功能是保存输入信号的状态。
通过控制R和S的状态可以实现对Q的置位和复位操作,从而控制输出信号的状态。
带有时钟输入的RS触发器是基本RS触发器的扩展形式。
它在基本RS触发器的基础上添加了一个时钟输入信号,用来控制何时更新输出信号的状态。
当时钟输入信号为高电平时,输入信号的状态会被保存下来,并在时钟信号变为低电平时更新到输出信号上。
这种触发器的更新操作是同步的,只有在时钟信号的边沿触发时才会进行。
带有时钟输入的RS触发器主要用于数据存储和状态控制等场景。
通过控制时钟信号的状态可以实现数据的同步传输和状态的同步更新,提高系统的稳定性和可靠性。
总的来说,RS触发器具有保存输入信号状态、实现数据存储和状态控制等功能。
通过控制输入信号和时钟信号的状态,可以灵活地控制输出信号的状态,满足不同的应用需求。
因此,RS触发器在数字电路设计和逻辑控制中得到了广泛的应用。
基本RS触发器原理1 基本RS触发器的工作原理基本RS触发器的电路如图1(a)所示。
它是由两个与非门,按正反馈方式闭合而成,也可以用两个或非门按正反馈方式闭合而成。
图(b)是基本RS触发器逻辑符号。
基本RS触发器也称为闩锁(Latch)触发器。
图1 基本RS触发器电路图和逻辑符号定义A门的一个输入端为Rd 端,低电平有效,称为直接置“0”端,或直接复位端(Reset),此时Sd 端应为高电平;B门的一个输入端为Sd 端,称为直接置“1”端,或直接置位端(Set),此时Rd 端应为高电平。
我们定义一个与非门的输出端为基本RS触发器的输出端Q ,图中为B门的输出端。
另一个与非门的输出端为Q 端,这两个端头的状态应该相反。
因基本RS触发器的电路是对称的,定义A门的输出端为Q端,还是定义B门的输出端为Q端都是可以的。
一旦Q端确定,Rd和Sd 端就随之确定,再不能任意更改。
2 两个稳态这种电路结构,可以形成两个稳态,即Q =1,Q=0,Q=0,Q =1当Q=1时,Q=1和Rd =1决定了A门的输出,即Q=0 ,Q=0反馈回来又保证了Q=1 ;当Q=0时,Q=1,Q=1和Sd =1决定了B门的输出,即Q=0,Q=0又保证了Q =1 。
在没有加入触发信号之前,即Rd和Sd 端都是高电平,电路的状态不会改变。
3 触发翻转电路要改变状态必须加入触发信号,因是与非门构成的基本RS触发器,所以,触发信号是低电平有效。
若是由或非门构成的基本RS触发器,触发信号是高电平有效。
Rd和Sd 是一次信号,只能一个一个的加,即它们不能同时为低电平。
在Rd 端加低电平触发信号,Rd =0,于是Q =1 ,Q =1和Sd =1决定了Q=0 ,触发器置“0”。
Rd 是置“0”的触发器信号。
Q=0以后,反馈回来就可以替代Rd =0的作用,Rd=0就可以撤消了。
所以,Rd 不需要长时间保留,是一个触发器信号。
在Sd 端加低电平触发信号,Sd =0,于是Q =1 ,Q =1和Rd =1决定了Q=0 ,触发器置“1”。
基本RS触发器工作原理基本RS触发器工作原理基本RS触发器的电路如图1(a)所示。
它是由两个与非门,按正反馈方式闭合而成,也可以用两个或非门按正反馈方式闭合而成。
图(b)是基本RS触发器逻辑符号。
基本RS触发器也称为闩锁(Latch)触发器。
(a) (b)图1 基本RS触发器电路图和逻辑符号定义A门的一个输入端为R d端,低电平有效,称为直接置“0”端,或直接复位端(Reset),此时S d端应为高电平;B门的一个输入端为S d端,称为直接置“1”端,或直接置位端(Set),此时R d端应为高电平。
我们定义一个与非门的输出端为基本RS触发器的输出端Q ,图中为B门的输出端。
另一个与非门的输出端为Q 端,这两个端头的状态应该相反。
因基本RS触发器的电路是对称的,定义A门的输出端为Q端,还是定义B门的输出端为Q端都是可以的。
一旦Q端确定,R d和S d端就随之确定,再不能任意更改。
2 两个稳态这种电路结构,可以形成两个稳态,即Q=1,Q=0,Q=0,Q =1当Q=1时,Q=1和R d=1决定了A门的输出,即Q=0 ,Q=0反馈回来又保证了Q=1 ;当Q=0时,Q=1,Q=1和S d=1决定了B门的输出,即Q=0,Q=0又保证了Q =1 。
在没有加入触发信号之前,即R d和S d端都是高电平,电路的状态不会改变。
3 触发翻转电路要改变状态必须加入触发信号,因是与非门构成的基本RS触发器,所以,触发信号是低电平有效。
若是由或非门构成的基本RS触发器,触发信号是高电平有效。
R d和S d是一次信号,只能一个一个的加,即它们不能同时为低电平。
在R d端加低电平触发信号,R d =0,于是Q =1 ,Q =1和S d=1决定了Q=0 ,触发器置“0”。
R d是置“0”的触发器信号。
Q=0以后,反馈回来就可以替代R d=0的作用,R d=0就可以撤消了。
所以,R d不需要长时间保留,是一个触发器信号。
在S d端加低电平触发信号,S d=0,于是Q=1 ,Q=1和R d=1决定了Q=0 ,触发器置“1”。