学府考研尹其畅第7~9完成版
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长安大学考研
《 813电子技术基础》
命题规分析及复习要点精讲
主讲人：尹其畅老师
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第三章 触发器
1、本章考情分析
本章从基本RS触发器出发，分析了同步触发器，主从触发器，边沿触发器的电路结构和工作原理；并讨论了RS触发器，JK触发器，D触发器，T触发器的逻辑功能及其描述的方法；简单介绍了触发器的脉冲工作特性，在历年考研中，没有单独的出题，但是命题老师把触发器和基本逻辑门结合起来，考一道关于时序电路的大题，所以这一章是重点，如果触发器不熟悉，那么就不会做题。 3
2、本章框架结构
本章首先介绍了触发器的电路结构与逻辑功能，然后介绍了触发器的工作特点，最后进行总结。
3、本章考点预测
如果这一章出小题，只会考小题，例如触发器应具备两个基本特点，和触发器的电路结构分类。
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4、本章要点精讲
要点一：触发器的概述（特重点，小题）
数字电路：分组合逻辑电路和时序逻辑电路两大类。
组合逻辑电路的基本单元是门电路。
时序逻辑电路的基本单元是触发器。 5
定义：能够存储1位二值信号的单元电路统称为触发器。
※特点：
1、有两个能自行保持的稳定状态0和1，可以长期稳定在某个状态—保持、记忆。
2、在一 定的外界触发信号的作用下，能从一种状态翻转到另一种状态—存储新数据。
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电路结构：具有两个互补的输出端Q端和 Q 端。当Q=1时，称触发器的状态为1状态，也称触发器置位；当Q=0时，称触发器的状态为0状态，也称触发器复位。
触发器的功能：形象地说， 它具有“一触即发”的功能。在输入信号的作用下，它能够从一种状态 ( 0 或 1 )转变成另一种状态 ( 1 或 0 )。
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触发器的特点：有记忆功能的逻辑部件。输出状态不只与现时的输入有关，还与原来的输出状态有关。
触发器的分类：
1 按功能分
RS触发器
D型触发器
JK触发器
T型触发器 8
2按触发方式划分
电平触发方式
主从触发方式
边沿触发方式
3根据存储数据原理分，
静态触发器
动态触发器。 9
触发器的现态和次态
现态Qn——触发器接收输入信号之前的状态
次态Qn+1——触发器接收输入信号之后的状态
（现态Qn和次态Qn+1的逻辑关系是研究触发器工作原理的基本问题）
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要点二：基本RS触发器
基本RS触发器是结构最简单的触发器，下图所示为由与非门构成的基本RS触发器。
输入端有小圆圈，表示控制信号低电平有效。 G2Q_Q&&G1SD—RD—QQ_SD—RD—SR11
1.工作过程简介
（1）
无论原来Q和Q非状态如何让，RD使得G2输出Q非为1，则Q=0
触发器置0。将输入端称为置0端，也叫复位端（Reset）。 1,010QQSRDD12
（2）
无论原来Q和Q非状态如何让，SD使得G1输出Q=1，则Q非=0
触发器置1。将输入端称置1端，也叫置位端（Set）。
0,101QQSRDD13
（3）
RD和SD两个输入信号对输出Q和Q非不起作用，电路状态保持不变，电路状态被触发器存储起来，这体现了触发器具有记忆功能。
。触发器保持原状态不变态；1态，则继续保持1原为若态；0态，则继续保持0原为若11QQSRDD14
（4）
如果 SD =0,RD=0时出现了Q=非Q=1的状态，当SD和RD同时撤去（变为1时），触发器的状态将不能确定是0还是1，因此这种情况也应当避免。
所以在触发器的使用中必须遵循R+S=1的约束条件。 触发器状态不定。非正常工作状态，此时00DDSR15
2.触发器逻辑功能描述
触发器接收输入信号之前的状态称为触发器的现态，用Qn表示；
触发器接收输入信号之后的状态称为触发器的次态，用Qn+1表示。
现态和次态是两个相邻离散时间里触发器输出端的状态，描述触发器的逻辑功能就是要找出触发器次态与现态及输入信号之间的关系。
触发器逻辑功能使用以下5种方法：特性表、特性方程（Characteristic
Equation）、状态转换图(State Diagram)、驱动表、波形图，也称时序图(Wave Form)来描述 16
该触发器输入信号高电平有效，当两个输入信号同时呈现高电平时，触发器状态不定。
基本RS触发器的特点是电路简单，一个触发器可以存储一位二进制代码，是构成各种复杂触发器的基础；但由于采用电平直接控制方式，输入信号在全部时间内都可以直接控制输出端的状态，导致电路抗干扰能力下降。同时输入信号之间存在约束关系，限制了触发器的应用。
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要点三：同步触发器
具有时钟脉冲控制的触发器称为同步触发器，又称时钟触发器（或钟控触发器）。在数字系统中，如果要求某些触发器在同一时刻动作，就必须给这些触发器引入时间控制信号。
时间控制信号也称同步信号，或时钟信号，或时钟脉冲，简称时钟，用CP (Clock Pulse) 表示。CP－控制时序电路工作节奏的固定频率的脉冲信号，一般是矩形波。 18
具有时钟脉冲CP控制的触发器称为同步触发器，或时钟触发器，触发器状态的改变与时钟脉冲同步。
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一同步RS触发器
同步RS触发器是在基本RS触发器的基础上增加两个由时钟脉冲信号CP控制的与非门G3、G4构成的。下图为带直接复位端和直接置位端的同步RS触发器电路，图中CP端为时钟脉冲信号输入端，简称钟控端。
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SCPG4G2Q_Q&&&&G1G3RSD—RD—21
S和Ｒ说明了是高电平有效， SD—lS Cl lRRD—S CP RQ_Q22
1 工作过程简介
CP=0时，G3、G4门被封锁，输出均为1。此时，不论输入信号R、S如何变化，触发器的状态保持不变。
CP=1时，G3、G4门解除封锁，触发器的次态Qn+1取决于输入信号R、S及电路的现态Qn。
输入端
为直接复位端和直接置位端。 DRDS23
端和端又称异步置0端和异步置1端，它不受CP脉冲信号的控制。可以通过端和端的值确定触发器的初始状态。
DSDRDR处于正常工作状态。触发器接收输入信号，1；1。触发器被置0，10，1；0。触发器被置1,01,0DDDDDDSRQQSRQQSRDSDR24
2.触发器逻辑功能描述
（1）特性表。
时钟信号 输入变量 触发器状态 说明
CP R S Qn Qn+1 25
1 0 0 0 0 触发器保持原状态不变 1 0 0 1 1
1 0 1 0 1 触发器置1
1 0 1 1 1
1 1 0 0 0 触发器置0
1 1 0 1 0 26
1 1 1 0 × 触发器状态不定
1 1 1 1 ×
0 × × 0 0 CP = 0时，
触发器状态不变 0 × × 1 1
（2）特性方程。
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同步RS触发器的特性方程为（CP=1时）
（3）状态转换图与驱动表。 )约束条件(0n1nRSQRSQ28
状态转换图 01R=0, S=1R=0S=XR=XS=0R=1, S=029
同步RS触发器驱动表
状态转换 对输入信号的要求
Qn Qn+1 R S
0 0 × 0
0 1 0 1 30
1 0 1 0
1 1 0 ×
3．同步RS触发器的特点
（1）CP=0时，触发器不接受输入信号，保持原状态不变。CP=1时，触发器接收输入信号R、S，并随R、S的变化而变化。
（2）存在不定状态，即输入信号之间有约束。
（3）存在空翻现象。 31
CP=1期间，输入信号的多次变化，将导致触发器的状态也随之多次发生变化，这种现象称为空翻。它与触发器在一个CP脉冲信号作用下，状态最多只能变化一次的原则相悖，应采取措施避免。由于同步RS触发器存在空翻现象，所以它只能用于数据锁存，而不能用于计数器、寄存器和存储器中。
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【例如】同步RS触发器输入信号S、R的波形如下所示，设触发器初态为0，试画出Q和的波形
QSt3 t4t5 t6QQ—t1 t2123R33
解根据输入信号S、R和CP时钟脉冲信号波形的变化情况，将输入信号分为t1～t6变化区间。
态。0持，触发器状态不变，保0时，；0，触发器置1、0态；1为，触发器状态不变，仍0、0；1，触发器置0、1下：，输入信号变化情况如1时，态；0，保持，触发器状态保持不变0时，；0，触发器置1、0，1时，态；1持，触发器状态不变，保0时，；1，触发器置0、1，1时，态；0，所以此时仍保持0，触发器初态为0时，665544332211CPttRSRSRSCPtttCPtttRSCPtttCPtttRSCPtttCPtt
