【图】基本RS触发器的电路工作原理详解

一、基本RS触发器的工作原理

基本RS触发器的电路如图1(a)。

1、基本RS触发器的结构组成
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。

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。

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、基本RS触发器的两个稳态

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、基本RS触发器的触发翻转

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”。但Q=0 反馈回来， Sd =0才可以撤消， Sd是置“1”的触发器信号。

如果是由或非门构成的基本RS触发器，触发信号是高电平有效。此时直接置“0”端用符号Rd；直接置“1”端用符号Sd。

4、基本RS触发器的真值表与特征方程

以上过程，可以用真值表来描述，见上表。表中的Qn和 Qn表示触发器的现在状态，简称现态；Qn+1和Qn+1表示触发器在触发脉冲作用后输出端的新状态,简称次态。对于新状态Qn+1而言，Qn也称为原状态。

二、同步rs触发器电路工作原理

1，电路组成

图4-6(a)所示是同步RS触发器的逻辑电路图。

与非门Gl、G2构成基本触发器，与非门G3、G4是控制门，输入信号R、S通过控制门进行传送，CP时钟脉冲是输入的控制信号。图4-6(b)为同步RS触发器的符号。

2，工作原理

同步RS触发器的工作原理和逻辑功能基本上与RS触发器相同，不同之处是它的工作过程(翻转)受到CP脉冲的控制，在加入CP脉冲之后，触发器的工作过程将发生一些变化，下面分CP=1和CP=O两种情况进行讨论。

(1)CP=O。由图4-6可知，G3和G4同时受CP信号控制，当CP为0时，G3和G4被封锁，R、S不会影响触发器的状态，即触发器保持原来状态不变。
(2)CP-1。当CP为1时，G3和G4打开，将R、S端的信号传送到基本RS触发器的输入端，触发器触发翻转。

结合基本RS触发器的工作原理，得出结论：
①当R=l，S=O时，与非门G4有两输入端都是1，G4输出0，这就相当于在基本RS触发器的R端输入0，所以，此时同步RS触发器的输出端Q=O，这是置0过程。
②当R=O，S=l时，与非门G3有两输入端都是1，所以输出为0，这就相当于在基本RS触发器的S端输入0，所以此时同步RS触发器的输出端o=i，这是置1过程。
③当R=O，S=O时，这种情况与基本RS触发器相同，同步RS触发器的输出状态不变。
④当R=l，S=l时，这种情况与基本RS触发器相同，同步RS触发器的输出状态不定，同步RS触发器在工作时应该避免这种情况发生。

综上所述，可得到表4-3所列的特性表。

注意，当CP=1时，同步RS触发器的特性方程与基本RS触发器的特性方程是一致的。