第18章 集成触发器 18.1 RS触发器 18.2 几种常见的触发器

18.1 RS触发器 18.1.1 基本RS触发器 1. 电路的组成 由两个门电路交叉连接而成。 低电平有效 置0端 置1端 Q Q G & 2 低电平有效 置0端 置1端

2. 逻辑功能分析 触发器有两个互补的输出端， R称为置0输入端 低电平有效 功能表 1 1 1 1 & G Q RD SD Qn+1 R S 功能 Qn 功能表 & G Q 1 2 RD SD 1 1 0 1 置0 1 1 1

2. 逻辑功能分析 触发器有两个互补的输出端， S称为置1输入端 低电平有效 功能表 1 1 1 1 & G Q RD SD Qn+1 R S 功能 Qn 功能表 & G Q 1 2 RD SD 1 1 0 1 置0 1 1 0 置1 1 1 1

2. 逻辑功能分析 触发器有两个互补的输出端， 功能表 1 1 1 1 1 & G Q RD SD 当Q=1， =0时，称为触发器的1状态。 Qn+1 R S 功能 Qn 功能表 & G Q 1 2 RD SD 1 1 0 1 置0 1 1 0 置1 1 1 1 1 1 1 保持 1 1

2. 逻辑功能分析 触发器有两个互补的输出端， 功能表 1 1 1 1 1 & G Q RD SD 当Q=1， =0时，称为触发器的1状态。 Qn+1 R S 功能 Qn 功能表 & G Q 1 2 RD SD 0 0 1 1 不定 × 1 0 1 置0 1 1 0 置1 1 1 1 1 1 1 保持 1 1

例 在用与非门组成的基本RS触发器中，设初始状态为0，已 知输入R、S的波形图，画出两输出端的波形图。

基本触发器的特点总结： （1）有两个互补的输出端，有两个稳定的状态。 （2）有复位（Q=0）、置位（Q=1）、保持原状态三种功能。 （3）R为复位输入端，S为置位输入端，可以是低电平有效，也可以是高电平有效，取决于触发器的结构。 （4）由于反馈线的存在，无论是复位还是置位，有效信号只需要作用很短的一段时间，即“一触即发”。

18.1.2 同步RS触发器 给触发器加一个时钟控制端CP，只有在CP端上出现时钟脉冲时，触发器的状态才能改变。这种触发器称为同步触发器。 1. 电路结构及逻辑符号

2. 逻辑功能分析 功能表 1 1 1 1 1 当CP＝0时，控制门G3、G4关闭，触发器的状态保持不变。 当CP＝1时，G3、G4打开，其输出状态由R、S端的输入信号决定。 Qn+1 R S 功能 Qn 功能表 0 1 输出状态同S状态 1 1 0 1 1 × 不定 0 0 保持 1 1 1 1 1 同步RS触发器的状态转换分别由R、S和CP控制，其中，R、S控制 状态转换的方向；CP控制状态转换的时刻。

例 已知同步RS触发器的输入波形，画出输出波形图。

同步触发器存在的问题——空翻 空翻 有效翻转 由于在CP=1期间，G3、G4门都是开着的，都能接收R、S信号，所以，如果在CP=1期间R、S发生多次变化，则触发器的状态也可能发生多次翻转。 在一个时钟脉冲周期中，触发器发生多次翻转的现象叫做空翻。

18.2 几种常见的触发器 18.2.1 边沿D触发器 D触发器只有一个触发输入端D，因此，逻辑关系非常简单； 18.2 几种常见的触发器 18.2.1 边沿D触发器 1．D触发器的逻辑功能 D触发器只有一个触发输入端D，因此，逻辑关系非常简单； 1 D Qn Qn+1 输出状态 同D状态 功能 D触发器的功能表 D触发器的特性方程为：Qn+1=D

上升沿触发的D触发器符号图 边沿D触发器74LS74

例 D边沿触发器的输入波形，画出输出波形图。 解：在波形图时，应注意以下两点： （1）触发器的触发翻转发生在CP的上升沿。 （2）判断触发器次态的依据是CP上升沿前一瞬间输入端D的状态。

18.2.2 边沿JK触发器 边沿JK触发器 JK触发器是一种功能最强的触发器。它有两个输入端，一个为J，另一个为K，它是一个上升沿触发器，即触发器在CP上升沿到来时，次态输出值随J，K取值的不同而发生变化。

CP J K Qn Qn+1 说明 0，1，↓ × 不变 ↑ 保持 1 置0 置1 翻转 边沿JK触发器状态转换真值表 保持 1 置0 置1 翻转 JK触发器具有保持、置0、置1、翻转等功能，因此它是一种功能强大、使用灵活的器件。

例5.2.1 已知边沿JK触发器J、K的波形如图所示，画出输出Q的波形图（设初始状态为0）。 在画主从触发器的波形图时，应注意以下两点： （1）触发器的触发翻转发生在时钟脉冲的触发沿（这里是下降沿） （2）判断触发器次态的依据是时钟脉冲下降沿前一瞬间输入端的状态。

将JK触发器的J和K相连作为T输入端就构成了T触发器。 0 0 0 1 1 0 1 1 T Qn 1 Qn+1 功能 T触发器的功能表 Qn+1= Qn

1 CP 当T触发器的输入端为T=1时， 称为T’触发器。 T’触发器的特性方程： CP Q

触发器的直接置0和置1端 RD和SD不受CP和D信号的影响，具有最高的优先级。 RD SD Qn+1 禁止 1 弃权 禁止 1 弃权 RD——直接置0端，低电平有效； SD——直接置1端；低电平有效。 R D C1 S ∧ Q 1D

触发器功能的转换 1.用JK触发器转换成其他功能的触发器 （1）JK→D 分别写出JK触发器和D触发器的特性方程 比较得： 画出逻辑图：

（2）JK→T（T’） 写出JK触发器和T触发器的特性方程： 令T=1，即可得T’触发器。 比较得：J=T，K=T。

2．用D触发器转换成其他功能的触发器 （1）D→JK 写出D触发器和JK触发器的特性方程： 比较得： 画出逻辑图。

（2）D→T （3）D→T’

触发器应用举例 例1 设计一个3人抢答电路。3人A、B、C各控制一个按键开关KA、KB、KC和一个发光二极管DA、DB、DC。谁先按下开关，谁的发光二极管亮，同时使其他人的抢答信号无效。

利用触发器的“记忆”作用，使抢答电路工作更可靠、稳定。

本章小结 （1）触发器是一种具有记忆功能，而且在触发脉冲作用下状态会翻转的电路。触发器具有两种可能的稳态，即0态（Q=0，=1）或1态（Q=1、=0）。当触发脉冲作用后，触发器状态仍维持不变，因此触发器是具有记忆功能的单元电路。 （2）基本RS触发器是构成各种触发器的基础，必须熟练掌握它的电路组成及逻辑功能。 （3）触发器按功能不同，可分为RS触发器、D触发器、JK触发器、T触发器、T触发器五种。 （4）时钟触发器输出状态的变化发生在转换中的CP的某一时刻。如果触发器的状态在CP的高电平或低电平期间发生，这种触发方式称为“电平触发方式”。如果触发器状态的变化发生在CP的上升沿或下降沿，则称为“边沿触发方式”。边沿触发器具有工作可靠的优点，有着广泛的应用。

本章小结 1．触发器有两个基本性质：（1）在一定条件下，触发器可维持在两种稳定状态（0或1状态）之一而保持不变；（2）在一定的外加信号作用下，触发器可从一个稳定状态转变到另一个稳定状态。 2．描写触发器逻辑功能的方法主要有特性表、特性方程、驱动表、状态转换图和波形图(又称时序图)等。 3．按照结构不同，触发器可分为： (1) 基本RS触发器，为电平触发方式。 (2) 同步触发器，为脉冲触发方式。 (3) 主从触发器，为脉冲触发方式。 (4) 边沿触发器，为边沿触发方式。 4．根据逻辑功能的不同，触发器可分为： (1) RS触发器 (2) JK触发器 (3) D触发器 (4) T触发器 （T’触发器 ） 5．同一电路结构的触发器可以做成不同的逻辑功能；同一逻辑功能的触发器可以用不同的电路结构来实现。 6．利用特性方程可实现不同功能触发器间逻辑功能的相互转换。

5.7 设维持—阻塞D触发器的初始状态为0，CP、D信号如图题5.7所示，试画出触发器Q端的波形。 5.6 设主从JK触发器的初始状态为0，CP、J、K信号如图题5.6所示，试画出触发器Q端的波形。 5.7 设维持—阻塞D触发器的初始状态为0，CP、D信号如图题5.7所示，试画出触发器Q端的波形。

5.8 电路如图所示，设各触发器的初态为0，画出在CP脉冲作用下Q端的波形。

5.12 电路如图所示，已知CP和X的波形，试画出Q0和Q1的波形。设触发器的初始状态均为0。

5.13 电路如图所示，已知CP、RD和D的波形，试画出Q0和Q1的波形。设触发器的初始状态均为1。