基本觸發(fā)器的邏輯結構和工作原理分析介紹

基本觸發(fā)器的邏輯結構如圖13-1所示。它可由兩個(gè)與非門(mén)交叉耦合構成，圖13-1(a)是其邏輯電路圖和邏輯符號，也可以由兩個(gè)或非門(mén)交叉耦合構成，如圖13-1(b)所示。

圖13-1 基本觸發(fā)器邏輯結構及邏輯符號

現在以?xún)蓚€(gè)與非門(mén)組成的基本觸發(fā)器為例分析其工作原理。
在圖13-1(a)中，A和B是兩個(gè)與非門(mén)，它可以是TTL門(mén)，也可以是CMOS門(mén)。Q和是觸發(fā)器的兩個(gè)輸出端。當Q=0，=1時(shí)，稱(chēng)觸發(fā)器狀態(tài)為0，當Q=1，=Q時(shí)，稱(chēng)觸發(fā)器狀態(tài)為1。觸發(fā)器有兩個(gè)輸入端SR、，字母上的非號表示低電平或負脈沖有效（在邏輯符號中用小圓圈表示）。根據與非邏輯關(guān)系可寫(xiě)出觸發(fā)器輸出端的邏輯表達式：

根據以上兩式，可得如下結論：

持續時(shí)間相同，并且同時(shí)發(fā)生由0變到1，則兩個(gè)與非門(mén)輸出都要由1向0轉換，這就出現了所謂的競爭現象。假若與非門(mén)A的延遲時(shí)間小于B門(mén)的延遲時(shí)間，則觸發(fā)器將最終穩定在Q=0，=1的狀態(tài)。因此，在而且又都同時(shí)變?yōu)?時(shí)，電路的競爭使得最終穩定狀態(tài)不能確定。這種狀態(tài)應盡可能避免。但假若后，和不是同時(shí)恢復為1，那么最后穩定狀態(tài)的新?tīng)顟B(tài)仍按上述①或②的情況確定，即觸發(fā)器或被置0或被置1。圖13-2所示為基本觸發(fā)器的工作波形。圖中虛線(xiàn)部分表示不確定。

由上述分析可見(jiàn)，兩個(gè)與非門(mén)交叉耦合構成的基本觸發(fā)器具有置0、置1及保持功能。通常稱(chēng)為置1端，因為=0時(shí)被置1，所以是低電平有效。為置0端，因為=0時(shí)置0，所以也是低電平有效?；居|發(fā)器又稱(chēng)置0置1觸發(fā)器，或稱(chēng)為RS觸發(fā)器。

需要強調的是，當=0，=1，觸發(fā)器置1后，如果由0恢復至1，即=1，=1，觸發(fā)器保持在1狀態(tài)，即Q=1。同理，當=1，=0時(shí)，觸發(fā)器置0后，由0恢復至1，即=1，=1時(shí)，觸發(fā)器保持在0狀態(tài)，即Q=0。這一保持功能和前面介紹的組合電路是完全不同的，因為在組合電路中，如果輸入信號確定后，將只有唯一的一種輸出。