底子RS触发器电路构造与作业原理
依据触发器的电路构造纷歧样,能够将触发器分为底子RS触发器、同步RS触发器、主从型触发器、坚持堵塞型触发器和边缘型触发器等类型。纷歧样类型的触发用具有纷歧样的动作特征。触发器的动作特征抉择它所构成的时序逻辑电路的逻辑功用。剖析和方案时序逻辑电路时,有必要首要搞了解构成该时序逻辑电路的触发器的电路构造和动作特征,才干得出精确的效果。
底子RS触发器是各种触发器中电路构造最简略的一种,一同它也是别的凌乱电路构造触发器的底子构成有些。
图1(a)所示是由非门构成的底子RS触发器的电路,图1(b)所示为底子RS触发器的逻辑图形符号。
1(a) 电路图 | 1(b) 逻辑符号 |
如图1(a)所示,底子RS触发器由两个与非门构成。有两个输入端:端和端。有两个输出端: Q端和端互为逻辑相反的状况。由电路图能够看出,底子RS触发器与组合逻辑电路比照,底子RS触发器的触发电路中添加了反响电路,然后完毕了触发器的输出状况与电路早年的状况有关的特征。下面剖析底子RS触发器的作业原理。
在学习RS触发器的作业原理早年,首要有必要了解几个概念。底子触发器的输出状况不只与输入有关,还与触发器正本的状况有关。在数字电路中,用触发器输出端Q的状况来界说触发器的状况。当触发器的输出端Q=1时,称触发器的状况为“1”;当触发器的输出端Q=0时,称触发器的状况为“0”。界说Qn为触发器正本的状况(原态),Qn+1为触发器的新状况(次态)。
依据如图1(a)所示电路,能够写出以下逻辑式:
(1) |
依据式(1),能够列出底子RS触发器输入和输出联络的真值表,也叫触发器的特性表,它可直观地描绘触发器的动作特征,如表1所示。
表1 底子RS触发器的特性表 |
Qn | Qn+1 | 功用阐明 | ||
0 | 0 | 0 | × | 不安稳状况 |
0 | 0 | 1 | × | |
0 | 1 | 0 | 1 | 置1(置位) |
0 | 1 | 1 | 1 | |
1 | 0 | 0 | 0 | 置0(复位) |
1 | 0 | 1 | 0 | |
1 | 1 | 0 | 0 | 回想(贮存) |
1 | 1 | 1 | 1 |
从表1中能够看出,底子RS触发器的逻辑功用如下:
(1)当=0,=1时,不管触发器正本的状况Qn是0态仍是1态,触发器触发后的状况(次态)Qn+1=1,即触发用具有置1(置位)的功用。相应地,输入端称为置1端。该端为低电平有用,故符号标明为。
(2)当=1,=0时,不管触发器正本的状况Qn是0态仍是1态,触发器触发后的状况(次态)Qn+1=0,即触发用具有置0(置位)的功用。相应地,输入端称为置0端。该端为低电平有用,故符号标明为。
(3)当=1,=1时,不管触发器正本的状况Qn是0态仍是1态,触发器触发后的状况(次态)Qn+1=Qn触发器坚持正本的状况,即触发用具有回想(贮存)的功用。
(4)当=0,=0时,触发器触发后的状况(次态)不定。
依据式(1)可知,当=0,=0时,不管Qn为何值,Qn+1==1,这与Qn+1与互为反态相违反,是触发器作业时的非正常状况。由图6-1-1(a)能够看出,此刻,假定输入端和一同变为1态,触发器触发后的状况由G1门和G2门的传输时刻抉择。假定G1门传输时刻短,则触发器触发后的状况为0态(Qn+1=0);假定G2门传输时刻短,则触发器触发后的状况为1态(Qn+1=1)。因为G1门和G2门的传输时刻难以断定,故此刻触发器触发后的状况不定。在触发器的作业进程中,这种状况是不容许呈现的。因此,图1(a)所示底子RS触发器正常作业的绑缚条件是:+=1,即RS=0。
图1(b)所示为底子RS触发器的逻辑图形符号,输入端和旁的小圆圈标明低电平有用。
底子RS触发器除了可用与非门构成外,还能够用或非门构成,如图2(a)所示,图2(b)所示为逻辑图形符号。
2(a) 电路图 | 2(b) 逻辑符号 |
依据与或非门的逻辑联络,能够得出图2所示底子RS触发器的特性表,如表2所示。
表2 图2所示底子RS触发器的特性表 |
Qn | Qn+1 | 功用阐明 | ||
0 | 0 | 0 | 0 | 回想(贮存) |
0 | 0 | 1 | 1 | |
0 | 1 | 0 | 0 | 置0(复位) |
0 | 1 | 1 | 0 | |
1 | 0 | 0 | 1 | 置1(置位) |
1 | 0 | 1 | 1 | |
1 | 1 | 0 | × | 不定状况 |
1 | 1 | 1 | × |
相同,S为置1输入端,R为置0输入端,均为高电平有用,因此逻辑图形符号中输入端没有小圆圈,如图2(b)所示。因此,输入端是高电平有用仍是低电平有用,彻底取决于电路构造。
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