触发器
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《电工电子技术》课件——触发器
01
02
TTL 维持阻塞 D 触发器（通 常上升沿触发）
TTL 边沿 JK 触发器（通常 下降沿触发）
03
CMOS 边沿 D 触发器和边沿 JK 触发器（通 常上升沿触发）
（二） 边沿 JK 触发器
CP 触发的边沿 JK 触发器 具有异步端的边沿 JK 触发器
可知，边沿 JK 触发器的特性方程：Q n1 JQ n KQ n
特性表：触发器次态与输入信号和电路原有状态之间关系。
次态：触发器在输 入信号变化后的状 态，用 Qn+1 表示。
现态：触发器在输 入信号变化前的状 态，用 Qn 表示。
RD SD Qn Qn+1 000×
001×
说明 状态不定
010 0
011 0
置0
100 1
101 1
置1
110 0 1 1 1 1 保持原状态不变
边沿触发器小结：
4. 边沿触发器的逻辑功能和特性方程与同步触发器 的相同，但由于触发方式不一样，因此，它们的逻 辑功能和特性方程成立的时间不同。边沿触发器的 逻辑功能和特性方程只在时钟的上升沿（或下降沿） 成立。
Qn+1 0
1 0 ××
1
0 0 × × 不定态
1 1 0×
Qn
1 1 1×
Qn
11↑0
0
11↑1
1
可得， D 触发器的特性方程：Qn＋1＝D
说明 异步置 0 异步置 1 禁用
保持
CP 时 Qn+1 = D
例：设触发器初态为 0 ，试对应输入波形画出 Q1、Q2 的波形。
D
1D
CP
C1
(a)
S
CP
数字电子技术基础-第四章-触发器
Q Q
SD——直接置1端，低电平有效。
G2
G1 & Q3 & G3
& Q4 G4 &
Q
Q
L2
CP Q5 & G5 Q6 G6 &
C1 R 1D ∧ S RD SD
RD和SD不受CP和D信
SD
RD
D
号的影响，具有最高的 优先级。
3．集成D触发器74HC74
2Q 2Q 1Q 1Q Vcc 2RD 2D 2CP 2SD 2Q 2Q
2.特性方程
KQn J 0 1 00 01 11 10
0 0
0 0 1 1
0 0
1 1 0 0
0 1
0 1 0 1
0 1
0 0 1 1
0 1
1 1
0 0
0 1
Qn1 JQn KQn
1 1
1 1
0 1
1 0
3.状态转换图
J=1 K=× J=0 K=× 0 J=× K=1 1 J=× K=0
CP=1时， Q2=0，则Q=1， 封锁G1和G3 使得Q2=0，维持置1 同时Q3=1，阻塞置0
Q3
R
&
Q
G6
& Q4
D
G4
置1阻塞、置0维持线
Q3=0，则Q=0， 封锁G4，使得Q4=1， 阻塞D=1进入触发器， 阻塞置1 同时保证Q3=0，维持置0
触发器的直接置0端和置1端
RD——直接置0端，低电平有效；
JK触发器→T（T ′）触发器
Qn+ 1 = TQn + TQn
令J = K = T
D触发器→JK触发器
SD——直接置1端，低电平有效。
G2
G1 & Q3 & G3
& Q4 G4 &
Q
Q
L2
CP Q5 & G5 Q6 G6 &
C1 R 1D ∧ S RD SD
RD和SD不受CP和D信
SD
RD
D
号的影响，具有最高的 优先级。
3．集成D触发器74HC74
2Q 2Q 1Q 1Q Vcc 2RD 2D 2CP 2SD 2Q 2Q
2.特性方程
KQn J 0 1 00 01 11 10
0 0
0 0 1 1
0 0
1 1 0 0
0 1
0 1 0 1
0 1
0 0 1 1
0 1
1 1
0 0
0 1
Qn1 JQn KQn
1 1
1 1
0 1
1 0
3.状态转换图
J=1 K=× J=0 K=× 0 J=× K=1 1 J=× K=0
CP=1时， Q2=0，则Q=1， 封锁G1和G3 使得Q2=0，维持置1 同时Q3=1，阻塞置0
Q3
R
&
Q
G6
& Q4
D
G4
置1阻塞、置0维持线
Q3=0，则Q=0， 封锁G4，使得Q4=1， 阻塞D=1进入触发器， 阻塞置1 同时保证Q3=0，维持置0
触发器的直接置0端和置1端
RD——直接置0端，低电平有效；
JK触发器→T（T ′）触发器
Qn+ 1 = TQn + TQn
令J = K = T
D触发器→JK触发器
数字电路触发器
1. 基本构造
S：置位（置1）端 R：复位（置0）端
两互补输出端
Q
Q
.
. 反馈线
& G1
& G2
两输入端 SD
RD
(二) 基本RS触发器
2. 逻辑功能
正常情况下， 两输出端旳状态 保持相反。一般 以Q端旳逻辑电 平表达触发器旳 状态，即Q=1， Q=0时，称为“1” 态；反之为“0” 态。
两互补输出端
发器状态不定。
3. 基本RS触发器应用电路：
(1) 无震颤开关电路
Q
Q
＆＆
5V
S
R
1k 1k
K
图4- 3 无震颤开关电路
机械开关在静止到新旳位置 之前其机械触头将要震颤几 次。图4-3电路能够处理震颤 问题。
设初始时Ｋ接Ｒ端，基本原 理如下：
a.Ｋ由右扳向左端，而且震颤几次，相当于ＲＳ＝１０
（或１１）
1
K
1
＆
0
G8 1
＆ G6
0
B
＆
1
G4
＆ G2
Q
01
0
0
10
CP
设触发器原
＆ 01
G9
（a）
1
Rd
主从状 态一致
态为“0”
翻转为“1”态
态
(1)J=1, K=1
1
J
K
1 1
0
0
CP
设触发器原 态为“1”态
＆ G7
F主
＆ G8
Sd
A
1
Q’
＆ G5
＆ G3
Q’ F从
＆ G6 B
＆ G4
＆ G1
＆ G2
S：置位（置1）端 R：复位（置0）端
两互补输出端
Q
Q
.
. 反馈线
& G1
& G2
两输入端 SD
RD
(二) 基本RS触发器
2. 逻辑功能
正常情况下， 两输出端旳状态 保持相反。一般 以Q端旳逻辑电 平表达触发器旳 状态，即Q=1， Q=0时，称为“1” 态；反之为“0” 态。
两互补输出端
发器状态不定。
3. 基本RS触发器应用电路：
(1) 无震颤开关电路
Q
Q
＆＆
5V
S
R
1k 1k
K
图4- 3 无震颤开关电路
机械开关在静止到新旳位置 之前其机械触头将要震颤几 次。图4-3电路能够处理震颤 问题。
设初始时Ｋ接Ｒ端，基本原 理如下：
a.Ｋ由右扳向左端，而且震颤几次，相当于ＲＳ＝１０
（或１１）
1
K
1
＆
0
G8 1
＆ G6
0
B
＆
1
G4
＆ G2
Q
01
0
0
10
CP
设触发器原
＆ 01
G9
（a）
1
Rd
主从状 态一致
态为“0”
翻转为“1”态
态
(1)J=1, K=1
1
J
K
1 1
0
0
CP
设触发器原 态为“1”态
＆ G7
F主
＆ G8
Sd
A
1
Q’
＆ G5
＆ G3
Q’ F从
＆ G6 B
＆ G4
＆ G1
＆ G2
第五章 触发器
图5.5.2 带异步置位、复位端的CMOS边沿触发器
CMOS边沿触发器的特性表
CP
D
Q
n
Q n 1
0 0
0
0 0
1
0
1 1
1 1
1
(4-33)
二、维持阻塞触发器 1、阻塞RS触发器
S
①置1 维持 线
1
0
S’
& G5 0 1
③置0 阻塞线
&
G3 L1 L2
1 0 1
& G1
Q 0 1
§5.3 电平触发的触发器
一、电路结构及工作原理
（1）CP=0，状态不变。
（2）CP=1，工作，同SR锁存器一样约束条件为：SR=0。
电平触发RS触发器的特性表
*CP回到低电平后状态不定 在使用电平触发RS触发器的过程中，有时还需要CP信号到 来之前将触发器预先置成指定的状态，为此在实用的电平触发 RS触发器电路上往往还设置有专门异步置位输入端和异步复位 输入端，如下页图：1717
1
1 0
1 0
01 10
0 1 0 1
设触发器的初始状态Q=0。
CP=0：基本RS触发器的状态通过A，A’得以保持。
CP变为高电平以后：门 B，B’ 首先解除封锁，若此时输入 为J=1，K=0，则P=0，P’=1 ，…状 态无影响。 CP下降沿到达时：门 B，B’ 首先封锁，P，P’ 的电平不会立
第五章 触发器
§5.1 概述 §5.2 SR锁存器 §5.3 电平触发的触发器
§5.4 脉冲触发的触发器
§5.5 边沿触发的触发器 §5.6 触发器的逻辑功能及其描述方法
第5章-触发器
JK 00 01 10 11
Qn+1 Qn 0 1 Qn
CP
在CP上升沿时,接受J、K 信息,Q不变化
在CP下降沿时,根据接受 到旳J、K信息，Q变化
主从型J－K触发器工作波形图举例
J K Qn+1
CP
0 0 Qn
01 0
J
10 1
1 1 Qn
K
CP
接受JK 信号
Q Q状态 转变
0
置1 清0 翻转 翻转
2、触发器功能表
CP R S Q n+1 1 0 0 Qn 1 01 1
阐明 保持 置1
1 1 0 0 清0
&
&
1 1 1 不定 防止
R
R、S
控制端
CP
S
CP: 时钟脉冲
(Clock Pulse)
0 Qn 保持
3、逻辑符号
Q
Q
R
S
R CP S
4、特征方程
Qn+1=S+RQn SR=0（约束条件）
• 主从触发器旳特点 由两个触发器构成（主触发器和从触发器） 触发方式：主从触发方式（上升沿接受，下降沿触发）
5.4.1 主从RS触发器
1、构造：两个同步RS触发器构成，主从两触发器时钟脉冲反相 2、原理：CP：主触发器输入暂存，CP：从触发器封锁，保持原 状态；时钟后沿出现后从触发器接受主触发器信号而主触发器被 封锁。 3、优点：防止空翻现象 4、缺陷：CP高电平期间受R、S变化旳影响会造成误动作
指R、S从01或10变成11时,输出端状态不变
R-S触发器真值表
Q 1
&
01 RD
Q 1
数字电路与逻辑设计第4章触发器(Flip Flop)
第4章 触发器（Flip Flop）
4.1 概述
一、触发器概念
Flip - Flop，简写为 FF， 又称双稳态触发器。
触发器是一种具有记忆功能，能存储1位二进制信息(0 或1)的逻辑电路。
有一个或多个输入，两个互反的输出（Q和Q）。 通常用Q端的状态代表触发器的状态。
二、触发器的分类
基本RS触发器(RSFF)又称SR锁存器，是触发器中最简 单的一种，也是各种其他类型触发器的基本组成部分。
一、TFF
（1）功能表
T
Qn
Qn+1
0
0
0
0
1
1
1
0
1
1
1
0
简化的功能表
（2）特征方程
Qn1 TQn TQ n T Qn
说明：(1)一般不单独生产，由其他触发器转换而得。 (2)触发方式由被转换的触发器决定。
触发器总结
触发器是具有记忆功能的的逻辑电路，每个触发器 能存储一位二进制数据。
(4)波形图
强调触发方式
结构不做要求
边沿JKFF的逻辑符号：
QQ
1J C1 1K
J CP K
(下 圆c) 降圈国沿)触标(发小符号
次态方程： 功能表：
一、TFF
三、TFF和TFF
在数字电路中，凡在CP时钟脉冲控制下，根据输入 信号T取值的不同，具有保持和翻转功能的电路，即当 T=0时能保持状态不变，T=1时，每来一个CP的上升沿 (或下降沿)，触发器的状态就翻转一次。
1
(6). 波形图 又称时序图，它反映了触发器的输出状态随时间和输
入信号变化的规律。
在任何时刻，输入都能直接改变输出的状态。
2.钟控原理
4.1 概述
一、触发器概念
Flip - Flop，简写为 FF， 又称双稳态触发器。
触发器是一种具有记忆功能，能存储1位二进制信息(0 或1)的逻辑电路。
有一个或多个输入，两个互反的输出（Q和Q）。 通常用Q端的状态代表触发器的状态。
二、触发器的分类
基本RS触发器(RSFF)又称SR锁存器，是触发器中最简 单的一种，也是各种其他类型触发器的基本组成部分。
一、TFF
（1）功能表
T
Qn
Qn+1
0
0
0
0
1
1
1
0
1
1
1
0
简化的功能表
（2）特征方程
Qn1 TQn TQ n T Qn
说明：(1)一般不单独生产，由其他触发器转换而得。 (2)触发方式由被转换的触发器决定。
触发器总结
触发器是具有记忆功能的的逻辑电路，每个触发器 能存储一位二进制数据。
(4)波形图
强调触发方式
结构不做要求
边沿JKFF的逻辑符号：
1J C1 1K
J CP K
(下 圆c) 降圈国沿)触标(发小符号
次态方程： 功能表：
一、TFF
三、TFF和TFF
在数字电路中，凡在CP时钟脉冲控制下，根据输入 信号T取值的不同，具有保持和翻转功能的电路，即当 T=0时能保持状态不变，T=1时，每来一个CP的上升沿 (或下降沿)，触发器的状态就翻转一次。
1
(6). 波形图 又称时序图，它反映了触发器的输出状态随时间和输
入信号变化的规律。
在任何时刻，输入都能直接改变输出的状态。
2.钟控原理
触发器（基本的SR触发器、同步触发器、D触发器）
触发器（基本的SR触发器、同步触发器、D触发器）⼀、能够存储1位⼆值信号的基本单元电路统称为触发器（Filp-Flop） 触发器是构成时序逻辑电路的基本逻辑部件。
它有两个稳定状态：“0”和“1”。
在不同的输⼊情况下，它可以被置0状态或1状态，当输⼊信号消失后，所置成的状态能够保持不变。
所以触发器可以记忆1位⼆值的信号。
根据逻辑功能的不同，触发器可以分为SR触发器、D触发器、JK触发器、T和T'触发器。
按照结构形式的不同，⼜可分基本SR触发器、同步触发器、主从触发器和边沿触发器。
其状态图：a、当触发器处在0状态，即Q = 0，若S'R' = 10或11时，触发器仍为0状态。
若S'R' = 01，触发器翻转成为1状态。
b、当触发器处在1状态，即Q = 1，若S'R' = 01或11时，触发器仍为1状态。
若S'R' = 10，触发器翻转成为0状态。
约束条件是S’R’不能同时为0。
代码实现：module RS(rst_n,r,s,q,qn);input rst_n;input r;input s;output q;output qn;reg q;reg i;always @(rst_n or q)if(!rst_n)i = 0;else if(!q)i = 0;elsei = 1;always @(rst_n or r or s)if(!rst_n)q = 0;elsecase(i)0://置0if(({r,s} == 2'b01) || ({r,s} == 2'b11))q = 0;else if(({r,s} == 2'b10))q = 1;1://置1if(({r,s} == 2'b10) || ({r,s} == 2'b11))q = 1;else if(({r,s} == 2'b01))q = 0;endcaseassign qn = ~q;endmoduleView Code仿真代码：`timescale 1ns/1nsmodule RS_top;reg rst_n;reg r;reg s;wire q;wire qn;initial beginrst_n = 0;#10;rst_n = 1;beginr = 0;s = 1;#20;r = 1;s = 1;#20;r = 1;s = 0;#20;r = 1;s = 1;#20;endendRS rs1(.rst_n(rst_n),.r(r),.s(s),.q(q),.qn(qn));endmoduleView Code仿真波形：可以看到仿真结果是对的。
数字电子技术基础第五章触发器
S
(a)
(a)防抖动开关电路图
uA Q uB Q
Q
反跳
反跳
Q (b)
(b)开关反跳现象及改善后的波形图
20
5.3 同步触发器
实际工作中，触发器的工作状态不仅要由触发输入 信号决定，而且要求按照一定的节拍工作。为此，需要 增加一个时钟控制端 CP。
CP 即 Clock Pulse，它是一串 周期和脉宽一定的矩形脉冲。
具有时钟脉冲控制的触发器称为时钟触发器，
又称钟控触发器。
同步触发器是其中最简单的一种，而 基本 RS 触发器称异步触发器。
21
(一)同步 RS 触发器
1. 电路结构与工作原理 Q 基本 RS 触发器 Q
G1
S1 Q3 G3
G2
Q4 R1 G4
S
10 CP
R
增加了由时钟 CP 控制的门 G3、G4
工作原理 ★ CP = 0 ，G3、G4 被封锁。基本 RS 触发 器的输入均为 1，触发器 状态保持不变。
的作用下，状态转换的 方向。
尾端：表示现态，箭头
指向表示次态。
16
(3) 特征方程（也称为状态方程或次态方程）
RD SD Qn Qn+1
说明
0 0 0 × 触发器状态不定
0 0 1×
0 1 0 0 触发器置 0 0110
1 0 0 1 触发器置 1 1011
1 1 0 0 触发器保持原状态不变 1111
9
2. 工作原理及逻辑功能 Q 1 触发器被置 1 0 Q
G1
G2
11
0 SD
输入 RD SD 00 01 10 11
输出 QQ
01 10
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触发器与时序逻辑电路
学习要点
•触发器的逻辑功能及使用
•时序电路的分析方法和设计方法
•计数器、寄存器等中规模集成电路的逻 辑功能和使用方法
第一节 触发器
第二节 时序逻辑电路的分析与设计方法
第三节 计数器 第四节 寄存器
第五节 顺序脉冲发生器 退出
第一节
触发器
基本RS触发器 一、同步触发器 二、主从触发器 三、边沿触发器 四、不同类型触发器间的转换 退出
CP=1期间有效
主 要 特 点
（1）时钟电平控制。在CP＝1期间接收输入信号， CP＝0时状态保持不变，与基本RS触发器相比，对触 发器状态的转变增加了时间控制。 （2）R、S之间有约束。不能允许出现R和S同时为1 的情况，否则会使触发器处于不确定的状态。
CP
波 形 图
R S Q Q
不 变
置 1
不 变
触发器的特性方程就是触发器次态Qn+1 与输入及现态Qn之间的逻辑关系式
状态图
描述触发器的状态转换关系及转换条件的图形称为状态图 10/ ×1/ 0 1 1×/
01/
①当触发器处在0状态，即Qn=0时，若输入信号 RS＝01或 11，触发器仍为0状态；
若 RS＝10，触发器就会翻转成为1状态。
②当触发器处在1状态，即Qn=1时，若输入信号 RS＝10或 11，触发器仍为1状态； 若 RS＝01，触发器就会翻转成为0状态。
触发器是构成时序逻辑电路的基本逻辑部件。 它有两个稳定的状态：0状态和1状态； 在不同的输入情况下，它可以被置成0状 态或1状态； 当输入信号消失后，所置成的状态能够保 持不变。 所以，触发器可以记忆1位二值信号。根据逻 辑功能的不同，触发器可以分为RS触发器、 D触发器、JK触发器、T和T´触发器；按照结 构形式的不同，又可分为基本RS触发器、同 步触发器、主从触发器和边沿触发器。
Q
1
0
Q
R 1
S 0
Q 0 1
&
&
1
0
S
0
1
R
②R=1、S=0时：由于S=0，不论原来Q为0还是1，都有Q=1； 再由R=1、Q=1可得Q＝0。即不论触发器原来处于什么状态都 将变成1状态，这种情况称将触发器置1或置位。S端称为触发 器的置1端或置位端。
Q
1 0
0 1
Q
R 0
S 1
Q 0 1 不变
0
S R CP
特性 方程
Q n 1 S R Q n CP下降沿到来时有效 RS 0
逻辑符号
Q Q Q Q
电路特点
主从RS触发器采用主从控制 结构，从根本上解决了输入 信号直接控制的问题，具有 CP＝1期间接收输入信号， CP下降沿到来时触发翻转 的特点。但其仍然存在着约 束问题，即在CP＝1期间， 输入信号R和S不能同时为1。
&
&
1
1
0
1
S
1
1
R
③R=1、S=1时：根据与非门的逻辑功能不难推知，触发器保 持原有状态不变，即原来的状态被触发器存储起来，这体现了 触发器具有记忆能力。
Q
1
？
1
Q
R 0
S 1
Q 0 1 不变 不定
&
&
1
1
0
1 0
S
0
0
R
0
④R=0、S=0时：Q=Q=1，不符合触发器的逻辑关系。并且由 于与非门延迟时间不可能完全相等，在两输入端的0同时撤除 后，将不能确定触发器是处于1状态还是0状态。所以触发器不 允许出现这种情况，这就是基本RS触发器的约束条件。
一、基本RS触发器 信号输出端，Q=0、Q=1的状态称0 状态，Q=1、Q=0的状态称1状态，
电 路 组 成 和 逻 辑 符 号
Q
Q
Q
Q
&
&
S
R
S (a) 逻辑图
R (b )
S
R 逻辑符号
信号输入端，低电平有效。
工作原理
Q
0
1
Q
R
S
Q 0
0
& &
1
S
1
0
R
①R=0、S=1时：由于R=0，不论原来Q为0还是1，都有Q=1； 再由S=1、Q=1可得Q＝0。即不论触发器原来处于什么状态都 将变成0状态，这种情况称将触发器置0或复位。R端称为触发 器的置0端或复位端。
C C 4044 4 5 6 7 8
1R
1 SA 1S B 1Q (a)
2R
2S
2Q G N D
4Q
NC (b )
1S
1R
EN
1R
1S
VSS
7 4 L S2 7 9 的 引 脚 图
C C 4044 的 引 脚 图
1S
EN＝1时工作 EN＝0时禁止
二、同步触发器
1、同步RS触发器
Q G1 Q G2 Q Q Q Q
0 1 Q
n
置 0
Q Q
n 1
置 1
n 1
翻转
时 序 图
J K Q
逻辑符号
Q Q Q Q
电路特点
①主从JK触发器采用 主从控制结构，从根 本上解决了输入信号 直接控制的问题，具 有 CP＝1期间接收 输入信号，CP下降沿 到来时触发翻转的特 点。
Q J CP
Q K 1J C1 1K
J
&
&
S
G3 & &
R
G4
Q S CP
Q R 1S C1 1R
S (a)
CP
R (b )
S
CP
R (c)
S
CP
R
逻辑电路
曾用符号
国标符号
CP＝0时，R=S=1，触发器保持原来状态不变。
CP＝1时，工作情况与基本RS触发器相同。
CP 0 1
R × 0 0 0 0 1 1 1 1
S × 0 0 1 1 0 0 1 1
Q
n 1
S RQ
n
D DQ
n
D
CP=1期间有效
D = 1/
状 态 图
波 形 图
0/
0
1
1/
0/
CP D Q Q
在数字电路中，凡在CP时钟脉冲控制下，根据输 入信号D情况的不同，具有置0、置1功能的电路， 都称为D触发器。
CP3、4
VCC 4D 4Q 4Q
集成同步D触发器
2G 3Q 3Q 3D VD D 4Q 4D 3D 3Q 3Q 2Q 2Q
Q
n 1
S RQ
n
n
JQ
n
KQ Q
n
n
JQ
KQ
n
CP=1期间有效
特性表
CP 0 1 1 1 1 1 1 1 1 J × 0 0 0 0 1 1 1 1 K × 0 0 1 1 0 0 1 1 Q × 0 1 0 1 0 1 0 1
n
Q
n +1 n
功能
Q 0 1 0 0 1 1 1 0
1
G7 & & G8 G7 &
1
& G8
J
K
CP
J
K
CP
RD=0，直接置0
SD=0，直接置1
带清零端和预置端的主从 JK触发器的逻辑符号
Q Q Q Q
Q SD SD J CP
Q RD K RD S 1J C 1 1K R
J
CP 曾用符号
K
SD J
C P K RD
国标符号
集成主从JK触发器
低电平有效
3、同步D触发器（D锁器）
Q Q Q Q Q G1 G2 G1 G2 Q
&
&
&
&
G3 S
& 1 D
& R CP
G4
G3 S
&
& R
G4
1D
C1
D (b )
CP (c)
D
CP 逻辑符号
(a)
D 触发器的构成
D 触发器的简化电路
将S=D、R=D代入同步RS触发器的特性方程，得同步 D触发器的特性方程：
特性表（真值表）
态现 ，态 也： 就触 是发 触器 发接 器收 原输 来入 的信 稳号 定之 状前 态的 。状
R
0 0 0 0 1 1 1 1
S Q
0 0 1 1 0 0 1 1
n
Q
n 1
功能 不允许
0 1 0 1 0 1 0 1
不用 不用 0 0 1 1
Q
n 1
0
置 0
Q
n 1
1
n
Q
波形图
反映触发器输入信号取值和状态之间对应关系的图形称为 波形图 R
S
Q
Q
置1 保持 置1 置0 置1 不允许 置1
基本RS触发器的特点
（1）触发器的次态不仅与输入信号状态有关，而且与触 发器的现态有关。 （2）电路具有两个稳定状态，在无外来触发信号作用时， 电路将保持原状态不变。 （3）在外加触发信号有效时，电路可以触发翻转，实现 置0或置1。 （4）在稳定状态下两个输出端的状态和必须是互补关系， 即有约束条件。
C C 404 的 引 脚 图
CP1、2
POL＝1时，CP＝1有效，锁存 的内容是CP下降沿时刻D的值； POL＝0时，CP＝0有效，锁存 的内容是CP上升沿时刻D的值。
三、主从触发器
学习要点
•触发器的逻辑功能及使用
•时序电路的分析方法和设计方法
•计数器、寄存器等中规模集成电路的逻 辑功能和使用方法
第一节 触发器
第二节 时序逻辑电路的分析与设计方法
第三节 计数器 第四节 寄存器
第五节 顺序脉冲发生器 退出
第一节
触发器
基本RS触发器 一、同步触发器 二、主从触发器 三、边沿触发器 四、不同类型触发器间的转换 退出
CP=1期间有效
主 要 特 点
（1）时钟电平控制。在CP＝1期间接收输入信号， CP＝0时状态保持不变，与基本RS触发器相比，对触 发器状态的转变增加了时间控制。 （2）R、S之间有约束。不能允许出现R和S同时为1 的情况，否则会使触发器处于不确定的状态。
CP
波 形 图
R S Q Q
不 变
置 1
不 变
触发器的特性方程就是触发器次态Qn+1 与输入及现态Qn之间的逻辑关系式
状态图
描述触发器的状态转换关系及转换条件的图形称为状态图 10/ ×1/ 0 1 1×/
01/
①当触发器处在0状态，即Qn=0时，若输入信号 RS＝01或 11，触发器仍为0状态；
若 RS＝10，触发器就会翻转成为1状态。
②当触发器处在1状态，即Qn=1时，若输入信号 RS＝10或 11，触发器仍为1状态； 若 RS＝01，触发器就会翻转成为0状态。
触发器是构成时序逻辑电路的基本逻辑部件。 它有两个稳定的状态：0状态和1状态； 在不同的输入情况下，它可以被置成0状 态或1状态； 当输入信号消失后，所置成的状态能够保 持不变。 所以，触发器可以记忆1位二值信号。根据逻 辑功能的不同，触发器可以分为RS触发器、 D触发器、JK触发器、T和T´触发器；按照结 构形式的不同，又可分为基本RS触发器、同 步触发器、主从触发器和边沿触发器。
Q
1
0
Q
R 1
S 0
Q 0 1
&
&
1
0
S
0
1
R
②R=1、S=0时：由于S=0，不论原来Q为0还是1，都有Q=1； 再由R=1、Q=1可得Q＝0。即不论触发器原来处于什么状态都 将变成1状态，这种情况称将触发器置1或置位。S端称为触发 器的置1端或置位端。
Q
1 0
0 1
Q
R 0
S 1
Q 0 1 不变
0
S R CP
特性 方程
Q n 1 S R Q n CP下降沿到来时有效 RS 0
逻辑符号
Q Q Q Q
电路特点
主从RS触发器采用主从控制 结构，从根本上解决了输入 信号直接控制的问题，具有 CP＝1期间接收输入信号， CP下降沿到来时触发翻转 的特点。但其仍然存在着约 束问题，即在CP＝1期间， 输入信号R和S不能同时为1。
&
&
1
1
0
1
S
1
1
R
③R=1、S=1时：根据与非门的逻辑功能不难推知，触发器保 持原有状态不变，即原来的状态被触发器存储起来，这体现了 触发器具有记忆能力。
Q
1
？
1
Q
R 0
S 1
Q 0 1 不变 不定
&
&
1
1
0
1 0
S
0
0
R
0
④R=0、S=0时：Q=Q=1，不符合触发器的逻辑关系。并且由 于与非门延迟时间不可能完全相等，在两输入端的0同时撤除 后，将不能确定触发器是处于1状态还是0状态。所以触发器不 允许出现这种情况，这就是基本RS触发器的约束条件。
一、基本RS触发器 信号输出端，Q=0、Q=1的状态称0 状态，Q=1、Q=0的状态称1状态，
电 路 组 成 和 逻 辑 符 号
Q
Q
Q
Q
&
&
S
R
S (a) 逻辑图
R (b )
S
R 逻辑符号
信号输入端，低电平有效。
工作原理
Q
0
1
Q
R
S
Q 0
0
& &
1
S
1
0
R
①R=0、S=1时：由于R=0，不论原来Q为0还是1，都有Q=1； 再由S=1、Q=1可得Q＝0。即不论触发器原来处于什么状态都 将变成0状态，这种情况称将触发器置0或复位。R端称为触发 器的置0端或复位端。
C C 4044 4 5 6 7 8
1R
1 SA 1S B 1Q (a)
2R
2S
2Q G N D
4Q
NC (b )
1S
1R
EN
1R
1S
VSS
7 4 L S2 7 9 的 引 脚 图
C C 4044 的 引 脚 图
1S
EN＝1时工作 EN＝0时禁止
二、同步触发器
1、同步RS触发器
Q G1 Q G2 Q Q Q Q
0 1 Q
n
置 0
Q Q
n 1
置 1
n 1
翻转
时 序 图
J K Q
逻辑符号
Q Q Q Q
电路特点
①主从JK触发器采用 主从控制结构，从根 本上解决了输入信号 直接控制的问题，具 有 CP＝1期间接收 输入信号，CP下降沿 到来时触发翻转的特 点。
Q J CP
Q K 1J C1 1K
J
&
&
S
G3 & &
R
G4
Q S CP
Q R 1S C1 1R
S (a)
CP
R (b )
S
CP
R (c)
S
CP
R
逻辑电路
曾用符号
国标符号
CP＝0时，R=S=1，触发器保持原来状态不变。
CP＝1时，工作情况与基本RS触发器相同。
CP 0 1
R × 0 0 0 0 1 1 1 1
S × 0 0 1 1 0 0 1 1
Q
n 1
S RQ
n
D DQ
n
D
CP=1期间有效
D = 1/
状 态 图
波 形 图
0/
0
1
1/
0/
CP D Q Q
在数字电路中，凡在CP时钟脉冲控制下，根据输 入信号D情况的不同，具有置0、置1功能的电路， 都称为D触发器。
CP3、4
VCC 4D 4Q 4Q
集成同步D触发器
2G 3Q 3Q 3D VD D 4Q 4D 3D 3Q 3Q 2Q 2Q
Q
n 1
S RQ
n
n
JQ
n
KQ Q
n
n
JQ
KQ
n
CP=1期间有效
特性表
CP 0 1 1 1 1 1 1 1 1 J × 0 0 0 0 1 1 1 1 K × 0 0 1 1 0 0 1 1 Q × 0 1 0 1 0 1 0 1
n
Q
n +1 n
功能
Q 0 1 0 0 1 1 1 0
1
G7 & & G8 G7 &
1
& G8
J
K
CP
J
K
CP
RD=0，直接置0
SD=0，直接置1
带清零端和预置端的主从 JK触发器的逻辑符号
Q Q Q Q
Q SD SD J CP
Q RD K RD S 1J C 1 1K R
J
CP 曾用符号
K
SD J
C P K RD
国标符号
集成主从JK触发器
低电平有效
3、同步D触发器（D锁器）
Q Q Q Q Q G1 G2 G1 G2 Q
&
&
&
&
G3 S
& 1 D
& R CP
G4
G3 S
&
& R
G4
1D
C1
D (b )
CP (c)
D
CP 逻辑符号
(a)
D 触发器的构成
D 触发器的简化电路
将S=D、R=D代入同步RS触发器的特性方程，得同步 D触发器的特性方程：
特性表（真值表）
态现 ，态 也： 就触 是发 触器 发接 器收 原输 来入 的信 稳号 定之 状前 态的 。状
R
0 0 0 0 1 1 1 1
S Q
0 0 1 1 0 0 1 1
n
Q
n 1
功能 不允许
0 1 0 1 0 1 0 1
不用 不用 0 0 1 1
Q
n 1
0
置 0
Q
n 1
1
n
Q
波形图
反映触发器输入信号取值和状态之间对应关系的图形称为 波形图 R
S
Q
Q
置1 保持 置1 置0 置1 不允许 置1
基本RS触发器的特点
（1）触发器的次态不仅与输入信号状态有关，而且与触 发器的现态有关。 （2）电路具有两个稳定状态，在无外来触发信号作用时， 电路将保持原状态不变。 （3）在外加触发信号有效时，电路可以触发翻转，实现 置0或置1。 （4）在稳定状态下两个输出端的状态和必须是互补关系， 即有约束条件。
C C 404 的 引 脚 图
CP1、2
POL＝1时，CP＝1有效，锁存 的内容是CP下降沿时刻D的值； POL＝0时，CP＝0有效，锁存 的内容是CP上升沿时刻D的值。
三、主从触发器