基本RS触发器只要输入信号变化,输出状态就会立即发生相应变化,这不但使得电路的抗干扰能力变差,也给多个触发器的同步工作带来不便。在实际应用中,通常要求触发器的状态按一定的时间节拍变化,即在时钟脉冲到达时,才根据输入信号改变状态;没有时钟信号时,即使输入信号改变,也不影响触发器的输出状态。为此,增加时钟脉冲输入端CP以及相应的输入控制电路,就有了同步RS触发器这一类数字芯片。
同步RS触发器的电路结构和逻辑符号如图所示。
图 同步RS触发器
与非门G1、G2构成基本RS触发器,G3、G4构成输入控制电路。diangon.com工作原理如下:
①CP=0期间,与非门G3、G4被封锁,/RD=1,/SD=1。因此,无论输入信号R、S如何变化,都不会影响触发器的输出Q和/Q,即触发器状态保持不变。
②CP=1期间,与非门G3、G4打开,输入信号R、S反相后加到由G1、G2构成的基本RS触发器电路,使Q和/Q的状态发生变化。
同步RS触发器的功能或状态,可由状态转移表来描述(此不赘述)。
同步RS触发器在R、S同时为1且同时失效后,触发器状态不确定,说明其功能仍不完善。D触发器针对这一问题作出改进,解决了触发器状态不确定的问题。
由于只要令R、S不同时为1,触发器就不会出现状态不稳定,最简单的方法就是令S=/R,此时仅将S作为输入端(用D表示),就得到了D触发器。仍然是由RS触发器演变而来,是RS 触发器S=/R的特例,其电路结构和逻辑符号如图所示。
图 同步D触发器
工作原理如下:
①CP=0期间,与非门G3、G4被封锁,/RD=1,/SD=1。因此,无论输入信号R、S如何变化,都不会影响触发器的输出Q和/Q,即触发器状态保持不变。
②CP=1期间,与非门G3、G4打开,触发器输出状态随D而变化,完成置0、置1和保持等三种逻辑功能。
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