對于RS觸發器,我們先要搞清楚它是由什么邏輯門組成。
RS是由兩個或非門組成,而或非門的輸出又作為另一個或非門的輸入。下面說一句對RS觸發器理解最重要的一句話:或非門如果有一個輸入端為1,那么不用考慮另一個輸入為什么,可以直接得出輸出。我們理解RS觸發器,就先找R和S哪個為1,再把結果帶入另一個輸入形成回路就行了。
RS觸發器有哪幾種功能
RS觸發器有以下幾種功能:
1. 設置(Set)功能:當S(設置)輸入為高電平時,RS觸發器的輸出會被置為高電平。這種功能可以用來將觸發器從復位狀態切換為設置狀態。
2. 復位(Reset)功能:當R(復位)輸入為高電平時,RS觸發器的輸出會被置為低電平。這種功能可以用來將觸發器從設置狀態切換為復位狀態。
3. 保持(Hold)功能:當R和S輸入都為低電平時,RS觸發器會保持之前的輸出狀態,并不會改變。這種功能可以用來鎖定觸發器的當前狀態,防止其被不相關的輸入信號誤操作。
4. 禁用(Disable)功能:有些RS觸發器具有使能/禁用(EN/DIS)輸入,當該輸入為低電平時,RS觸發器的輸出會被保持在禁用狀態,無論R和S輸入如何變化。只有在使能輸入為高電平時,RS觸發器才會根據R和S輸入的變化而改變輸出狀態。
RS觸發器在R=S=1的情況下會產生未定義的行為,應避免將R和S同時置為高電平。在實際電路設計中,會經常使用其他邏輯門電路來確保RS觸發器的輸入邏輯正確,以避免未定義狀態的發生。
下面分析基本RS觸發器的邏輯功能。
當==1時,觸發器保持原態不變。如果原輸出狀態=0,則G2輸出=1,這樣G1的兩個輸入端均為1,所以輸出=0,即觸發器保持原來的0態。同樣,當原狀態=1時,觸發器也將保持1態不變。這種由過去的狀態決定現在狀態的功能就是觸發器的記憶功能。這也是時序邏輯電路與組合邏輯電路的本質區別。
=1,=0時,因G1有一個輸入端為0,故輸出=1,這樣G2的兩個輸入端均為1,所以輸出=0,即觸發器處于1狀態,也稱為置位狀態,故端被稱為置位或置1端。
=1,=0時,因G1有一個輸入端為0,故輸出=1,這樣G2的兩個輸入端均為1,所以輸出=0,即觸發器處于1狀態,也稱為置位狀態,故端被稱為置位或置1端。
==0時,顯然==1,此狀態不是觸發器定義狀態。當負脈沖除去后,觸發器的狀態為不定狀態,因此,此種情況在使用中應該禁止出現。
上述邏輯關系可用表來表示。
表基本RS觸發器的邏輯功能表
表中,、分別表示輸入信號、作用前后觸發器的輸出狀態,稱為現態,稱為次態。
RS觸發器的工作原理
RS觸發器由兩個雙穩態(即有兩個穩定狀態)門電路組成,通常是兩個反向驅動的放大器(比如晶體管、MOSFET或雙基極型晶體管)。
RS觸發器有兩個輸入端:
1. R(復位)端:當R端接收到高電平信號時,會導致輸出Q變為低電平(0),即復位功能。
2. S(設置)端:當S端接收到高電平信號時,會導致輸出Q變為高電平(1),即設置功能。
RS觸發器的工作原理如下:
- 當R=S=0時,RS觸發器處于保持狀態,保持上一個輸入的狀態。
- 當R=1,S=0時,Q=0,觸發器進入復位狀態。
- 當R=0,S=1時,Q=1,觸發器進入設置狀態。
- 當R=S=1時,會導致RS觸發器產生未定義的行為,應避免此狀態發生。
總的來說,RS觸發器通過R和S輸入端的信號控制其內部的存儲狀態,實現了數字信號的存儲和控制功能。在實際電路設計中,為了防止未定義狀態的發生,通常會添加額外的邏輯門電路對RS觸發器進行控制和穩定。
審核編輯:黃飛
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