1.基本RS触发器
基本RS触发器是构成各种功能触发器最基本的单元,可以用来表示和存储1位二进制数码。
1)电路组成
图11-2-1 基本RS触发器
(a)逻辑电路;(b)逻辑符号
2)逻辑功能
由上述可见,基本RS触发器具有保持、置0和置1的逻辑功能。
3)真值表
由基本RS触发器的逻辑功能可列出其真值表,如表11-2-1所示。
表11-2-1 基本RS触发器的真值表
表11-2-1中Qn称为现态或初态,指的是输入信号作用之前触发器的状态;Qn+1称为次态,指的是输入信号作用之后触发器的状态。
4)时序图(又称波形图)
图11-2-2 基本RS触发器时序图
5)实际应用
图11-2-3 基本RS触发器输出波形无抖动电路及波形
(a)电路图;(b)波形图
6)集成基本RS触发器
在实际的数字电路中,CC4043是由4个或非门基本RS触发器组成的锁存器集成电路,其引脚排列如图11-2-4所示。其中NC表示空脚。CC4043内包含4个基本RS触发器。它采用三态单端输出,由CC4043的5脚EN信号控制。电路的核心是或非门结构,输入信号经非门倒相,高电平为有效信号。CC4043的功能如表11-2-2所示。
图11-2-4 CC4043引脚排列
表11-2-2 CC4043的功能
2.同步RS触发器
在生活中,常常会遇到图11-2-5所示的情况:要等时间到了,几个门同时打开,即同步。在数字系统中,为保证各部分电路工作协调一致,常常要求某些触发器于同一时刻动作,为此引入同步信号,使这些触发器只有在同步信号到达时才能按输入信号改变状态。通常把这个同步控制信号称为时钟信号,简称时钟,用CP表示。把受时钟控制的触发器统称为时钟触发器或同步触发器。
图11-2-5 同步概念示意
1)电路组成(www.daowen.com)
图11-2-6 同步RS触发器
(a)逻辑电路;(b)逻辑符号
2)逻辑功能
(1)当CP=0时,G3、G4被封锁,Q3=1,Q4=1,此时R、S端的输入不起作用,所以触发器保持原状态不变。
3)真值表
同步RS触发器的真值表如表11-2-3所示。
表11-2-3 同步RS触发器的真值表
4)同步触发特点
在CP=1的全部时间里,R和S的变化均将引起触发器输出端状态的变化,这就是同步RS触发器的动作特点。
由此可见,在CP=1的期间,输入信号多次变化,触发器也随之多次变化,这种现象称空翻。空翻现象会造成逻辑上的混乱,使电路无法正常工作。这也是同步RS触发器除了存在状态不确定的缺点外,存在的另一个缺点——空翻现象。为了克服上述缺点,后面将介绍功能更加完善的主从RS触发器、JK触发器和D触发器。
3.主从RS触发器
为提高触发器工作的稳定性,希望在每个CP周期里输出端的状态只能改变一次。因此在同步RS触发器的基础上设计出了主从RS触发器。主从RS触发器是由两级触发器构成的。其中一级直接接收输入信号,称为主触发器;另一级接收主触发器的输出信号,称为从触发器。两级触发器的时钟信号互补,主触发器接收输入与从触发器改变输出状态分开进行,从而有效地克服了空翻现象。
主从RS触发器的真值表与同步RS触发器相同。
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