10.2 基本触发器

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和表示。

二、触发器的两个稳定状态

通常用Q端的输出状态来表示触发器的状态

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。

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）。如图所示。

逻辑符号：图（b）所示。

2．逻辑功能

与非门组成的基本RS触发器的特性表

4. 基本RS触发器的触发方式：

端的输入信号直接控制。（电平直接触发）在实际工作中，要求触发器按一定的节拍翻转。

措施：加入时钟控制端CP，触发器的状态翻转按CP节拍。

同步触发器（时钟触发器或钟控触发器）：具有时钟脉冲CP控制的触发器。

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。

同步：因为触发器状态的改变与时钟脉冲同步。

同步触发器的翻转时刻：受CP控制

触发器翻转到何种状态：由输入信号决定

（二）其他触发器及触发器的触发方式

（1）同步RS触发器

1．电路结构

逻辑符号：如图所示。

钟控端（CP端）：时钟脉冲输入端。

2．逻辑功能

工作原理。（边分析边列特性表。）

当CP＝0时，G3、G4被封锁，都输出1，触发器的状态保持不变，

1. 特性方程

（2）同步D触发器

1．电路结构

为了避免同步RS触发器出现R=S=1的情况，可在R和S之间接入非门G5

逻辑符号：如图所示。

2．逻辑功能

回忆：同步RS触发器的逻辑功能？

将同步RS触发器特性表的中的S=D，R=,就简化为D触发器的特性表

根据特性表可得到在CP＝1时的同步D触发器的驱动表。

3.特性方程  

（3）同步JK触发器

1．电路结构

克服同步RS触发器在R＝S＝1时出现不定状态的另一种方法：将触发器输出端Q和 状态反馈到输入端，这样，输出不会同时出现0，从而避免了不定状态的出现。J、K端相当于同步RS触发器的S、R端。

逻辑符号：如图所示。

2．逻辑功能

当CP＝0时，G3和G4被封锁，保持。

当CP＝1时，G3、G4解除封锁，输入J、K端的信号可控制触发器的状态。

 同步JK触发器的驱动表

四、同步触发器的空翻

    触发器的空翻：在CP为高电平1期间，如同步触发器的输入信号发生多次变化时，其输出状态也会相应发生多次变化的现象。

    产生空翻的原因：电平触发方式，在CP高电平期间有效触发

    同步触发器由于存在空翻，不能保证触发器状态的改变与时钟脉冲同步，它只能用于数据锁存，而不能用于计数器、移位寄存器和存储器等。

小结

    本节主要介绍了基本RS触发器和几种同步触发器，要求掌握几种触发器的逻辑功能和逻辑符号。

触发器的空翻：在CP为高电平1期间，如同步触发器的输入信号发生多次变化时，其输出状态也会相应发生多次变化的现象。

产生空翻的原因：电平触发方式，在CP高电平期间有效触发

同步触发器由于存在空翻，不能保证触发器状态的改变与时钟脉冲同步，它只能用于数据锁存，而不能用于计数器、移位寄存器和存储器等。