触 发 器
4.1 概述
一、觸發器的概念
復習：組合電路的定義？構成其電路的門電路有何特點？組合電路與時序電路的區別？
門電路：在某一時刻的輸出信號完全取決于該時刻的輸入信號，沒有記憶作用。
觸發器：具有記憶功能的基本邏輯電路，能存儲二進制信息（數字信息）。
觸發器有三個基本特性：
（ 1 ）有兩個穩態，可分別表示二進制數碼 0 和 1 ，無外觸發時可維持穩態；
（ 2 ）外觸發下，兩個穩態可相互轉換（稱翻轉）， 已轉換的穩定狀態可長期保持下來，這就使得觸
發器能夠記憶二進制信息，常用作二進制存儲單元。
4.2 觸發器的基本形式
4.2.1 基本 RS 觸發器
一、由與非門組成的基本 RS 觸發器
1 ．電路結構
電路組成：兩個與非門輸入和輸出交叉耦合（反饋延時）。
如圖 4.2.1 （ a ）所示。邏輯符號：圖（ b ）所示。
2 ．邏輯功能
復習：與非門的邏輯功能？
工作原理。（邊分析邊列特性表。以下文字不寫板書。）
表 4.2.1 與非門組成的基本 RS 觸發器的特性表
二、由或非門組成的基本 RS 觸發器
電路構成：兩個或非門的輸入和輸出交叉耦合而成，圖 4.2.2 （ a ）所示。邏輯符號：圖（ b ）所示。
提問：或非門的邏輯功能？
工作原理
在與非門實現的基本 RS 觸發器的基礎上稍作變化。
或非門組成的基本 RS 觸發器的特性表
4.2.2 同步觸發器
為何要用同步觸發器？
基本 RS 觸發器的觸發方式： 端的輸入信號直接控制。（電平直接觸發）
在實際工作中，要求觸發器按一定的節拍翻轉。
措施：加入時鐘控制端 CP ，觸發器的狀態翻轉按 CP 節拍。
同步觸發器（時鐘觸發器或鐘控觸發器）：具有時鐘脈沖 CP 控制的觸發器。
CP ：控制時序電路工作節奏的固定頻率的脈沖信號，一般是矩形波。
同步：因為觸發器狀態的改變與時鐘脈沖同步。
同步觸發器的翻轉時刻：受 CP 控制
觸發器翻轉到何種狀態：由輸入信號決定
一、同步 RS 觸發器
1 ．電路結構
基本 RS 觸發器 + 兩個鐘控門 G 3 、 G 4 ，如圖 4.2.3 （ a ）所示。邏輯符號：圖（ b ）所示。
鐘控端（ CP 端）：時鐘脈沖輸入端。
2 ．邏輯功能
工作原理。（邊分析邊列特性表。以下文字不寫板書。）
當 CP ＝ 0 時， G 3 、 G 4 被封鎖，都輸出 1 ，觸發器的狀態保持不變，當CP=1時,G 3 ,G 4 解除封鎖.
二、同步 D 觸發器
1 ．電路結構
為了避免同步 RS 觸發器出現 R=S=1 的情況，可在 R 和 S 之間接入非門 G5 ，如圖 4.2.6（ a ）所示。
邏輯符號：圖 4.2.6 （ b ）所示。
4.2.3 主從觸發器
1 ．主從觸發器與邊沿觸發器同樣可以克服空翻。
2 ．結構：主從結構。內部有相對稱的主觸發器和從觸發器。
3 ．觸發方式：主從式。 主、從兩個觸發器分別工作在 CP 兩個不同的時區內。
總體效果上與邊沿觸發方式相同。
狀態更新的時刻只發生在 CP 信號的上升沿或下降沿。
4 ．優點： 在 CP 的每個周期內觸發器的狀態只可能變化一次， 能提高觸發器的工作可靠性。
主從觸發器是在同步 RS 觸發器的基礎上發展出來的。
各種邏輯功能的觸發器都有主從觸發方式的，即：
主從 RS 觸發器、主從 JK 觸發器、主從 D 觸發器、
主從 T 觸發器、主從 T′ 觸發器。
一 主從 RS 觸發器
（一）、電路結構
由兩個同步 RS 觸發器串聯組成的，上面的為 從觸發器 、下面的為 主觸發器 。
G 門的作用是將 CP 反相為 ，使主、從兩個觸發器分別工作在兩個不同的時區內。
（二）、邏輯功能
1 ．當 CP ＝ 1 時， ＝ 0 ，從觸發器被封鎖，保持原狀態不變。
主觸發器工作，接收 R 、 S 信號，主觸發器的狀態按 RS 邏輯功能更新。
2 ．當 CP 由 1↓0 時，即 CP ＝ 0 、 ＝ 1 。主觸發器被封鎖，不受 R 、 S 端輸入信號
的控制，且保持原狀態不變。從觸發器跟隨主觸發器的狀態翻轉。
圖 4.2.7 主從 RS觸發器的邏輯圖和邏輯符號(a)邏輯圖 (b)邏輯符號
二 主從 JK 觸發器
（一）、電路結構
邏輯符號中 “┐” ：表示主從觸發輸出。
（二）、邏輯功能
（ CP 下降沿到來有效）
（ a ）描述方法：邏輯符號、特性表、驅動表、特性方程
(1) 邏輯符號
加小圓圈：表示下降沿有效觸發
不加小圓圈：表示上升沿有效觸發
圖中 “┐” 表示主從觸發輸出。
(2) 特性表
4.2.4? 邊沿 JK 觸發器
一、電路結構
邏輯符號中 “cp ” 表示邊沿觸發輸入。
加小圓圈：表示下降沿有效觸發
不加小圓圈：表示上升沿有效觸發
圖４.２.８ TTL邊沿觸發器的邏輯圖和邏輯符號
(a)邏輯圖 (b)邏輯符號
二、邏輯功能
§ 4-3 觸發器邏輯功能的描述
觸發器的邏輯功能描述：
特性表、激勵表（又稱驅動表）、特性方程、狀態轉換圖和波形圖（又稱時序圖）、觸發器的分類：
根據 邏輯功能不同： RS 觸發器、 D 觸發器、 JK 觸發器、 T 觸發器和T′觸發器等。
觸發方式不同：電平觸發器、邊沿觸發器和主從觸發器等。
電路結構不同：基本 RS 觸發器，同步觸發器、維持阻塞觸發器、主從觸發器和邊沿觸發器等。
一 RS 觸發器
1. 表 4.3.1 同步 RS 觸發器的特性表
2 ．驅動表
表 4.3.2 同步 RS 觸發器的驅動表
3 ．特性方程
圖 4.3.1
4 ．狀態轉換圖
觸發器從一個狀態變化到另一個狀態或保持原狀不變時，對輸入信號（ R 、 S ）提出的要求。
根據驅動表可畫出狀態轉換圖。
圓圈：觸發器的穩定狀態
箭頭：在 CP 作用下狀態轉換的情況
標注的 R 、 S 值：觸發器狀態轉換的條件。
二 .JK 觸發器
1.JK 觸發器的驅動表
圖４.３.２
三 . D 觸發器
根據特性表可得到在 CP ＝ 1 時的同步 D 觸發器的驅動表。
同步 D 觸發器的驅動表
四、 JK 觸發器構成的 T 觸發器和 T′ 觸發器
T 觸發器：具有保持和翻轉功能的觸發器。
T′ 觸發器：只具有翻轉功能的觸發器。
1 ． JK 觸發器 →T 觸發器
令 JK 觸發器的 J=K=T
T 觸發器特性方程
本章小結
一、觸發器 就是具有這種記憶能力的基本單元電路，觸發器按邏輯功能可分為 R-S 觸發器，
D 觸發器、 J-K 觸發器及T 觸發器。
二、各觸發器的特點 ：
1 ．基本 R-S 觸發器 ：由與非門組成，用負脈沖觸發；由或非門組成，用正脈沖觸發。
2 ．時鐘 R-S 觸發器、時鐘 D 觸發器 等同步觸發器只有當觸發信號出現時，觸發器才動作，
至于觸發器輸出為何種狀態仍由觸發器輸入端的狀態決定；用電平觸發。
3 ． TTL 主從 R-S 觸發器和主從 J-K 觸發器 中的主觸發器和從觸發器都為同步 R-S 觸發器，
它們分別工作在時鐘脈沖CP 的不同時區內，常用負脈沖觸發。
4 ． TTL 邊沿觸發器 有維持阻塞 D 觸發器和邊沿 J-K 觸發器，前者常用 CP 上升沿觸發，
后者常用 CP 下降沿觸發。
三、各類觸發器的功能：
1 ． R-S 觸發器：具有置 0 、置 1 、保持功能。
2 ． D 觸發器：具有置 0 、置 1 功能。
3 ． J-K 觸發器：具有置 0 、置 1 、保持、翻轉功能。
4 ． T 觸發器：具有保持、翻轉功能。
5 ． T/ 觸發器：具有翻轉功能。
四、 描寫觸發器邏輯功能的方法
主要有特性表、特性方程、驅動表、狀態轉換圖和波形圖 ( 又稱時序圖 ) 等。
五、 不同功能的時鐘觸發器之間可以相互轉換
總結
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