数电-触发器

触发器的基本特点和作用

Flip-Flop，简称为FF，又称双稳态触发器。

触发器基本特点

1. 具有两个能自保持的稳定状态（稳态）

   通常用输出端Q的状态来表示触发器的状态。

   如$Q=0、\overline{Q}=1$时，表示0状态；$Q=1、\overline{Q}=0$时，表示1状态

2. 在输入信号作用下，触发器的两个稳定状态可相互转换（状态的翻转）。

3. 输入信号消失后，新状态可长期保持下来，具有记忆功能，可存储二进制信息。、

触发器的作用

触发器和门电路是构成数字电路的基本单元。

触发器具有记忆功能，由它构成的电路在某时刻的输出不仅取决于该时刻的输入，还与电路原来状态有关（时序逻辑电路）。而门电路无记忆功能，由它构成的电路在某时刻的输出完全取决于该时刻的输入，与电路原来状态无关（组合逻辑电路）。

基本触发器

由与非门构成的基本RS触发器

图中$\overline{S_D}$ 为置1端，也称置位端，$\overline{R_D}$为置0端，也称复位端。

$Q=0、\overline{Q}=1$时，表示触发器的0状态；$Q=1、\overline{Q}=0$时，表示触发器的1状态

RS触发器的逻辑图如下图：

逻辑功能

在图1-1中，若$\overline{R_D}=0,\overline{S_D}=1$，由于$\overline{R_D}=0$，先与后非，无论什么和0相与都是0再非得1，所以可得$\overline{Q}=1$，再通过$\overline{Q}=1$和$\overline{S_D}=1$进行与非运算，得$Q=0$，得下图，此时触发器被置0。

而若$\overline{R_D}=1,\overline{S_D}=0$，正好与上方情况相反，可得$\overline{Q}=0,Q=1$，此时触发器置1。

若$\overline{R_D}=1,\overline{S_D}=1$，可根据输出结果$G_1$和$G_2$门电路逻辑函数来推出相应值，$G_1$ output：Q=$\overline{\overline{S_D}\cdot \overline{Q}}=\overline{1\cdot \overline{Q}}=Q$, $G_2$ output：$\overline{Q}=\overline{\overline{R_D}\cdot Q}=\overline{1\cdot Q}=\overline{Q}$，由此可得最后触发器的状态保持不变。

若$\overline{R_D}=0,\overline{S_D}=0$，无论怎么样Q和$\overline{Q}$的值都是1，输出的既非0状态，也非1状态。这种情况是禁用的。

最后可根据上方列出真值表功能图：