復位/置位觸發器

復位/置位觸發器

復位/置位觸發器又被稱為RS觸發器,是由兩個與非門交叉耦合構成的具有復位和置位功能的觸發器。RS觸發器是構成其它各種功能觸發器的基本組成部分,故又稱為基本RS觸發器。基本RS觸發器的用途之一是構成“防抖動電路”。

基本介紹

  • 中文名:復位/置位觸發器
  • 外文名:Set/Reset trigger                    
  • 別稱:RS觸發器
  • 學科:計算機科學與技術
  • 組成:與非門
  • 用途:防抖動電路
基本概念,電路結構,功能描述,真值表,特徵方程,狀態轉移圖,用途,

基本概念

在數字系統中,經常需要具有記憶能力的電路,觸發器就是一種常用的具有記憶功能、能存儲數字信息的基本邏輯單元,它具有兩個穩定狀態,能記憶一位二進制信號。為實現這種記憶功能,觸發器必須具備以下三個基本特點:
①它有兩個穩定的狀態:0狀態和1狀態;
②在不同的輸入情況下,它可以被置成0狀態或1狀態;
③當輸入信號消失後,所置成的狀態能夠保持不變。
復位/置位觸發器又被稱為RS觸發器,是由兩個與非門交叉耦合構成的具有復位和置位功能的觸發器。RS觸發器是構成其它各種功能觸發器的基本組成部分,故又稱為基本RS觸發器。基本RS觸發器的用途之一是構成“防抖動電路”。

電路結構

圖1(a)是由兩個“與非”門交叉耦合構成的基本R-S觸發器,(b)是其邏輯符號。RD、SD是兩個輸入端,Q及y是兩個輸出端。
復位/置位觸發器
正常工作時,觸發器的Q和y應保持相反,因而觸發器具有兩個穩定狀態:
(1)Q=1,y=0。通常將Q端作為觸發器的狀態。若Q端處於高電平,就說觸發器是1狀態;
(2)Q=0,y=1。Q端處於低電平,就說觸發器是0狀態;Q端稱為觸發器的原端或1端,y端稱為觸發器的非端或0端。
由圖1可看出,如果Q端的初始狀態設為1,RD、SD端都作用於高電平(邏輯1),則y一定為0。如果RD、SD狀態不變,則Q及y的狀態也不會改變。這是一個穩定狀態;同理,若觸發器的初始狀態Q為0而y為1,在RD、SD為1的情況下這種狀態也不會改變。這又是一個穩定狀態。可見,它具有兩個穩定狀態。 輸入與輸出之間的邏輯關係可以用真值表、狀態轉換真值表及特徵方程來描述。

功能描述

真值表

R-S觸發器的邏輯功能,可以用輸入、輸出之間的邏輯關係構成一個真值表(或叫功能表)來描述,如表1所示:
復位/置位觸發器
(1)當RD =0,SD=1時,不論觸發器的初始狀態如何,y一定為1,由於“與非”門2的輸入全是1,Q端應為0。稱觸發器為0狀態,RD為置0端。
(2)當RD =1,SD=0時,不論觸發器的初始狀態如何,Q一定為1,從而使y為0。稱觸發器為1狀態,SD置1端。
(3)當RD =1,SD =1時,如前所述,Q及y狀態保持原狀態不變。
(4)當RD =0,SD =0時,不論觸發器的初始狀態如何,Q=y=1,若RD、SD同時由0變成1,在兩個門的性能完全一致的情況下, Q及y哪一個為1,哪一個為0是不定的,在套用時不允許RD和SD同時為0。
綜合以上四種情況,可建立R-S觸發器的真值表於表1。應注意的是表中RD = SD =0的一行中Q及y狀態是指RD、SD同時變為1後所處的狀態是不定的,用Ф表示。
由於RD =0,SD =1時Q為0,RD端稱為置0端或復位端。相仿的原因,SD稱置1端或置位端。

特徵方程

即以邏輯函式的形式來描述次態與現態及輸入信號之間的關係。由上述狀態轉移真值表,通過卡諾圖化簡可得到。
卡諾圖為:
復位/置位觸發器
特徵方程為:

狀態轉移圖

即以圖形的方式描述觸發器的狀態變化對輸入信號的要求。狀態轉移圖如圖:
復位/置位觸發器

用途

基本RS觸發器的用途之一是構成“防抖動電路”。我們知道,數據通常經過機械開關輸入數字系統。機械開關動作時,觸點將會抖動。抖動是指開關的兩個觸點要經歷一個長達數毫秒的接通、斷開,再接通、再斷開,循環往復,直至最後接通的過程。數毫秒的振盪在數字系統中是不可接受的。假如開關接通表示“1”,斷開表示“0”,我們將開關接通是期望輸入一個“1”,結果卻輸入了一連串的“1”和“0”。

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