RS觸發(fā)器邏輯門(mén)組成和邏輯功能表

對(duì)于RS觸發(fā)器，我們先要搞清楚它是由什么邏輯門(mén)組成。

RS是由兩個(gè)或非門(mén)組成，而或非門(mén)的輸出又作為另一個(gè)或非門(mén)的輸入。下面說(shuō)一句對(duì)RS觸發(fā)器理解最重要的一句話：或非門(mén)如果有一個(gè)輸入端為1，那么不用考慮另一個(gè)輸入為什么，可以直接得出輸出。我們理解RS觸發(fā)器，就先找R和S哪個(gè)為1，再把結(jié)果帶入另一個(gè)輸入形成回路就行了。

RS觸發(fā)器有哪幾種功能

RS觸發(fā)器有以下幾種功能：

1. 設(shè)置（Set）功能：當(dāng)S（設(shè)置）輸入為高電平時(shí)，RS觸發(fā)器的輸出會(huì)被置為高電平。這種功能可以用來(lái)將觸發(fā)器從復(fù)位狀態(tài)切換為設(shè)置狀態(tài)。

2. 復(fù)位（Reset）功能：當(dāng)R（復(fù)位）輸入為高電平時(shí)，RS觸發(fā)器的輸出會(huì)被置為低電平。這種功能可以用來(lái)將觸發(fā)器從設(shè)置狀態(tài)切換為復(fù)位狀態(tài)。

3. 保持（Hold）功能：當(dāng)R和S輸入都為低電平時(shí)，RS觸發(fā)器會(huì)保持之前的輸出狀態(tài)，并不會(huì)改變。這種功能可以用來(lái)鎖定觸發(fā)器的當(dāng)前狀態(tài)，防止其被不相關(guān)的輸入信號(hào)誤操作。

4. 禁用（Disable）功能：有些RS觸發(fā)器具有使能/禁用（EN/DIS）輸入，當(dāng)該輸入為低電平時(shí)，RS觸發(fā)器的輸出會(huì)被保持在禁用狀態(tài)，無(wú)論R和S輸入如何變化。只有在使能輸入為高電平時(shí)，RS觸發(fā)器才會(huì)根據(jù)R和S輸入的變化而改變輸出狀態(tài)。

RS觸發(fā)器在R=S=1的情況下會(huì)產(chǎn)生未定義的行為，應(yīng)避免將R和S同時(shí)置為高電平。在實(shí)際電路設(shè)計(jì)中，會(huì)經(jīng)常使用其他邏輯門(mén)電路來(lái)確保RS觸發(fā)器的輸入邏輯正確，以避免未定義狀態(tài)的發(fā)生。

下面分析基本RS觸發(fā)器的邏輯功能。

當(dāng)==1時(shí)，觸發(fā)器保持原態(tài)不變。如果原輸出狀態(tài)=0，則G2輸出=1，這樣G1的兩個(gè)輸入端均為1，所以輸出=0，即觸發(fā)器保持原來(lái)的0態(tài)。同樣，當(dāng)原狀態(tài)=1時(shí)，觸發(fā)器也將保持1態(tài)不變。這種由過(guò)去的狀態(tài)決定現(xiàn)在狀態(tài)的功能就是觸發(fā)器的記憶功能。這也是時(shí)序邏輯電路與組合邏輯電路的本質(zhì)區(qū)別。

=1，=0時(shí)，因G1有一個(gè)輸入端為0，故輸出=1，這樣G2的兩個(gè)輸入端均為1，所以輸出=0，即觸發(fā)器處于1狀態(tài)，也稱為置位狀態(tài)，故端被稱為置位或置1端。

=1，=0時(shí)，因G1有一個(gè)輸入端為0，故輸出=1，這樣G2的兩個(gè)輸入端均為1，所以輸出=0，即觸發(fā)器處于1狀態(tài)，也稱為置位狀態(tài)，故端被稱為置位或置1端。

==0時(shí)，顯然==1，此狀態(tài)不是觸發(fā)器定義狀態(tài)。當(dāng)負(fù)脈沖除去后，觸發(fā)器的狀態(tài)為不定狀態(tài)，因此，此種情況在使用中應(yīng)該禁止出現(xiàn)。

上述邏輯關(guān)系可用表來(lái)表示。

表基本RS觸發(fā)器的邏輯功能表

表中，、分別表示輸入信號(hào)、作用前后觸發(fā)器的輸出狀態(tài)，稱為現(xiàn)態(tài)，稱為次態(tài)。

RS觸發(fā)器的工作原理

RS觸發(fā)器由兩個(gè)雙穩(wěn)態(tài)（即有兩個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)）門(mén)電路組成，通常是兩個(gè)反向驅(qū)動(dòng)的放大器（比如晶體管、MOSFET或雙基極型晶體管）。

RS觸發(fā)器有兩個(gè)輸入端：

1. R（復(fù)位）端：當(dāng)R端接收到高電平信號(hào)時(shí)，會(huì)導(dǎo)致輸出Q變?yōu)榈碗娖剑?），即復(fù)位功能。

2. S（設(shè)置）端：當(dāng)S端接收到高電平信號(hào)時(shí)，會(huì)導(dǎo)致輸出Q變?yōu)楦唠娖剑?），即設(shè)置功能。

RS觸發(fā)器的工作原理如下：

- 當(dāng)R=S=0時(shí)，RS觸發(fā)器處于保持狀態(tài)，保持上一個(gè)輸入的狀態(tài)。

- 當(dāng)R=1，S=0時(shí)，Q=0，觸發(fā)器進(jìn)入復(fù)位狀態(tài)。

- 當(dāng)R=0，S=1時(shí)，Q=1，觸發(fā)器進(jìn)入設(shè)置狀態(tài)。

- 當(dāng)R=S=1時(shí)，會(huì)導(dǎo)致RS觸發(fā)器產(chǎn)生未定義的行為，應(yīng)避免此狀態(tài)發(fā)生。

總的來(lái)說(shuō)，RS觸發(fā)器通過(guò)R和S輸入端的信號(hào)控制其內(nèi)部的存儲(chǔ)狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)了數(shù)字信號(hào)的存儲(chǔ)和控制功能。在實(shí)際電路設(shè)計(jì)中，為了防止未定義狀態(tài)的發(fā)生，通常會(huì)添加額外的邏輯門(mén)電路對(duì)RS觸發(fā)器進(jìn)行控制和穩(wěn)定。

審核編輯：黃飛