触发器与时序逻辑电路
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电工电子技术基础 第2版 第11章 触发器与时序逻辑电路
这种输入状态下，当负脉冲除去后，将由各种偶然因素决 定触发器最终状态，因而禁止出现。
RD
SD
Q
0
1
0
1
0
1
1
1
不变
0
0
禁用
基本 RS 触发器状态表
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第11章 触发器和时序逻辑电路——双稳态触发器
逻辑功能
RD SD 00 01 10 11
Q 不定
0 1 保持
功能 不允许
置0 置1 记忆
第一节 双稳态触发器 第二节 寄存器 第三节 计数器
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第11章 触发器和时序逻辑电路
思政引例ห้องสมุดไป่ตู้
非学无以广才， 非志无以成学。
——诸葛亮
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第11章 触发器和时序逻辑电路
思政引例
触发器（Flip-Flop，FF）具有记忆功能的时序逻辑 组件，记录二进制数字“0”和“1”。触发器由逻辑门 电路组合而成，电路在任一时刻输出信号不仅取决于该 时刻电路输入信号，而且还决定于电路原来状态。时序 逻辑电路具有记忆功能。计数器、寄存器电路。RS触发 器、K触发器和D触发器逻辑符号和逻辑功能，弄清触 发器翻转条件。了解数码寄存器和移位寄存器及二进制 计数器和二一十进制计数器的工作原理。
电路结构
四门钟控型 维持阻塞型
主从型
T触发器
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第11章 触发器和时序逻辑电路——双稳态触发器
11.1 双稳态触发器
两个稳定的工作状态（1态和0态 分类: a. 按逻辑功能
RS 触发器、 JK 触发器、D 触发器
b. 按其结构 主从型触发器、维持阻塞型触发器
RD
SD
Q
0
1
0
1
0
1
1
1
不变
0
0
禁用
基本 RS 触发器状态表
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第11章 触发器和时序逻辑电路——双稳态触发器
逻辑功能
RD SD 00 01 10 11
Q 不定
0 1 保持
功能 不允许
置0 置1 记忆
第一节 双稳态触发器 第二节 寄存器 第三节 计数器
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第11章 触发器和时序逻辑电路
思政引例ห้องสมุดไป่ตู้
非学无以广才， 非志无以成学。
——诸葛亮
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第11章 触发器和时序逻辑电路
思政引例
触发器（Flip-Flop，FF）具有记忆功能的时序逻辑 组件，记录二进制数字“0”和“1”。触发器由逻辑门 电路组合而成，电路在任一时刻输出信号不仅取决于该 时刻电路输入信号，而且还决定于电路原来状态。时序 逻辑电路具有记忆功能。计数器、寄存器电路。RS触发 器、K触发器和D触发器逻辑符号和逻辑功能，弄清触 发器翻转条件。了解数码寄存器和移位寄存器及二进制 计数器和二一十进制计数器的工作原理。
电路结构
四门钟控型 维持阻塞型
主从型
T触发器
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第11章 触发器和时序逻辑电路——双稳态触发器
11.1 双稳态触发器
两个稳定的工作状态（1态和0态 分类: a. 按逻辑功能
RS 触发器、 JK 触发器、D 触发器
b. 按其结构 主从型触发器、维持阻塞型触发器
触发器与时序逻辑电路
用74LS161构成十二进制计数器
将状态1100 反馈到清零端 归零
将状态1011 反馈到清零端 归零
第2页
用异步归零构成十二进制计数器，存在一个极短暂的过渡状态1100。十二进制计数器从状态0000开始计数，计到状态1011时，再来一个CP计数脉冲，电路应该立即归零。然而用异步归零法所得到的十二进制计数器，不是立即归零，而是先转换到状态1100，借助1100的译码使电路归零，随后变为初始状态0000。
触发器有两个稳定的状态：“0”状态和“1’状态； 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。
第2页
1
2
3
4
10.1 触发器
一对具有互非关系的输出端，其中Q 的状态称为触发器的状态。
第2页
1.1. RS触发器
一对输入端子均为低电或有效。
基本RS触发器
F1：在Q0为1时，再来一个CP计数脉冲才翻转，但在Q3为1时不得翻转；
第2页
F0：每来一个CP计数脉冲翻转一次； 选用4个CP下降沿触发的JK触发器F0、F1、F2 、F3。
10.2.2 十进制计数器
驱动方程
第2页
2、异步十进制加法计数器
第2页
由触发器组成的N进制计数器的一般分析方法是：对于同步计数器，由于计数脉冲同时接到每个触发器的时钟输入端，因而触发器的状态是否翻转只需由其驱动方程判断。而异步计数器中各触发器的触发脉冲不尽相同，所以触发器的状态是否翻转除了考虑其驱动方程外，还必须考虑其时钟输入端的触发脉冲是否出现。
状态转换真值表
第2页
用上升沿触发的D触发器构成的4位异步二进制加法计数器及其波形图
F0每输入一个时钟脉冲翻转一次。 F1在Q0由1变0时翻转， F2在Q1由1变0时翻转， F3在Q2由1变0时翻转。
将状态1100 反馈到清零端 归零
将状态1011 反馈到清零端 归零
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用异步归零构成十二进制计数器，存在一个极短暂的过渡状态1100。十二进制计数器从状态0000开始计数，计到状态1011时，再来一个CP计数脉冲，电路应该立即归零。然而用异步归零法所得到的十二进制计数器，不是立即归零，而是先转换到状态1100，借助1100的译码使电路归零，随后变为初始状态0000。
触发器有两个稳定的状态：“0”状态和“1’状态； 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。
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1
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10.1 触发器
一对具有互非关系的输出端，其中Q 的状态称为触发器的状态。
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1.1. RS触发器
一对输入端子均为低电或有效。
基本RS触发器
F1：在Q0为1时，再来一个CP计数脉冲才翻转，但在Q3为1时不得翻转；
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F0：每来一个CP计数脉冲翻转一次； 选用4个CP下降沿触发的JK触发器F0、F1、F2 、F3。
10.2.2 十进制计数器
驱动方程
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2、异步十进制加法计数器
第2页
由触发器组成的N进制计数器的一般分析方法是：对于同步计数器，由于计数脉冲同时接到每个触发器的时钟输入端，因而触发器的状态是否翻转只需由其驱动方程判断。而异步计数器中各触发器的触发脉冲不尽相同，所以触发器的状态是否翻转除了考虑其驱动方程外，还必须考虑其时钟输入端的触发脉冲是否出现。
状态转换真值表
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用上升沿触发的D触发器构成的4位异步二进制加法计数器及其波形图
F0每输入一个时钟脉冲翻转一次。 F1在Q0由1变0时翻转， F2在Q1由1变0时翻转， F3在Q2由1变0时翻转。
第21章 触发器和时序逻辑电路
第二十一章 触发器和时序逻辑电路
第二节 JK触发器
CC4027是国产CMOS型集成边沿JK触发器，CP输入端 没有小圆圈表示触发器改变状态的时刻是在CP的上升沿(正跳 变)；异步输入端(直接置位、复位端)SD、RD为高电平有效。 特别注意：CMOS触发器的输入端不能悬空，必须通过电 阻接电源置为l。
第二十一章 触发器和时序逻辑电路
第三节 D触发器
• 例6-2 由一片双D触发器CC4013组成的移相电路如图所示， 可输出两个频率相同，相位差900的脉冲信号，已知CP波 形，试画出Q1和Q2端的波形，设F1和F2的初态为0。
0 1 0 1
Q1 Q2
0
1
第二十一章 触发器和时序逻辑电路
第四节 T触发器及各种触发器逻辑功能的相互转换 一、T触发器 T触发器是一种受控制的计数式触发器，也称为受控翻转触发器。
第二十一章 触发器和时序逻辑电路
本章提要 触发器是具有记忆功能、能存储数字信息的最常用的 一种基本单元电路。其特点：电路在某一时刻的输出 状态，不仅取决于当时输入信号的状态，而且与电路 的原始状态有关。当输入信号消失后，输入信号对电 路的影响将以新的输出状态保持在输出端。本章主要 讨论以下几个问题： 1. RS、JK、D、T、T′触发器的逻辑功能及各种触发器逻 辑功能的相互转换； 2. 寄存器、计数器的工作原理；
第一节 RS触发器
计数式触发器的空翻现象。
第二十一章 触发器和时序逻辑电路
第二节 JK触发器
结构及逻辑符号
第二十一章 触发器和时序逻辑电路
第二节 JK触发器
JK触发器的状态方程
Q n 1 JQ n KQ n
CP
真值表： J 0 0 1 K 0 1 0 Qn+1 Qn 0 1 Qn
第11章触发器和时序逻辑电路
第11章 触发器和时序逻辑电路 11章
基本RS触发器图形符号如图11-1b所示,图中 RD S下标的D , D 表示直接输入,非号表示触发信号0时对电路有效,RD 故称 S D 称直接置"1"(直接置位)端, 直接置"0"(直接复位)端, Q 逻辑符号中的小圆圈"○" 表示非号,在 端同样加 "○". 输 入 输 基本RS触发器的逻辑功能表,如下表所示. 出
第11章 触发器和时序逻辑电路 11章
11.1.3. 边沿型JK触发器
边沿触发器是利用电路内部速度差来克服"空翻"现 象的时钟触发器.它的触发方式为边沿触发,通常为下降 沿触发方式,即输入数据仅在时钟脉冲的下降沿这一"瞬 间"起作用.在图11-4b的逻辑符号中,CP输入端用小圆 圈表示低电平有效,而加一三角来表示边沿触发,则CP表 示为下降沿触发. JK触发器是应用最广的基本"记忆"部件,用它可以 组成多种具有其它功能的触发器和数字器件.集成JK触发 器有各种型号和规格,常用的有74HC73A,74HC107A, 74HC76A,等TTL触发器;CC4027,CC4013等CMOS触 发器.
由表11-2可见,R,S全是"1"的输入组合是应当禁止的, 因为当CP=1时,若R=S=1,则导引门G3,G4均输出"0"态, 致使Q==1,当时钟脉冲过去之后,触发器恢复成何种稳态 是随机的.在同步RS触发器中,通常仍设有RD和SD,它们只 允许在时钟脉冲的间歇期内使用,采用负脉冲使触发器置 "1"或置"0",以实现清零或置数,使之具有指定的初始状 态.不用时"悬空",即高电平.R,S端称同步输入端,触 发器的状态由CP脉冲来决定. 同步RS触发器结构简单,但存在两个严重缺点:一是会出 现不确定状态.二是触发器在CP持续期间,当R,S的输入 状态变化时,会造成触发器翻转,造成误动作,导致触发器 的最后状态无法确定.
触发器和时序逻辑电路
Q
.
& G1
.
& G2
1 SD
被封锁
1
& G3
1
& G4 0 被封锁 R C
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RD1
R，S 输入状态 不起作用。 触发器状态不变
S
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当C=1时 触发器状态由R，S 输入状态决定。
Q
Q
.
& G1
.
& G2
触发器的翻转 1 SD 时刻受C控制 （C高电平时 打开 & G 3 翻转），而触 发器的状态由 R，S的状态决页
22.1.1 R－S 触发器
1. 基本 R－S 触发器 两互补输出端 正常情况下， 两输出端的状态 保持相反。通常 以Q端的逻辑电 平表示触发器的 状态，即Q=1， Q=0时，称为“1‖ 态；反之为“0‖ 态。 Q Q
.
& G1 SD 两输入端
.
反馈线
& G2
RD
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Q
.1
& G2
触发器置“0‖
1
& G3
0 RD 1
& G4 1
触发器置“1‖
S0
C
R1
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(4) S =1, R= 1
Q=0 1 Q
若先翻
Q 1 Q=1
.
& G1 1 1
. 若先翻
& G2
当时钟由 1变 0 后 触发器状态不定
1 SD
0 1
0 RD 1 1
& G3
& G4
S1
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触发器和时序逻辑电路
(1) 第一位触发器 FF0 ，每来一种时钟脉冲就翻转一次，故 J0 = K0 = 1 ；
(2) 第二位触发器 FF1 ，在 Q0 = 1 时再来一种时钟脉冲才翻转，故 J1 = K1 = Q0 ；
大家网：
(3) 第三位触发器 FF2 ，在 Q1= Q0 = 1 时再来一种时钟脉冲才翻转，故 J2 = K2 = Q1Q0 ；
大家网：
只有当初钟脉冲来到后，即 CP = 1 时，触发器才按 R 、S 端旳输入状态 来决 定其输出状态。
触发器置R和D0 或置是S1直D，接一置般0用和于直置接初置态1。端在，工就作是过不程经中过它时们钟处脉于冲1 旳态控。制能够对基本
可控 RS 触发器旳逻辑式
Q S CP Q ，
可分四种情况分析CP = 1 时触 发器旳状态转换和逻辑功能，如右 表所示。
转一次，即
，具有计数功能。
SD
S
Q
D
1D
CP
C1
Q
RD
R
Q Q n1
n
上升沿 D 触发 器图形符号
1D
Q
CP
C1
Q
D 触发器转换 为 T 触发器
大家网：
返回
14.2 寄存器
寄存器用来临时存储参加运算旳数据和运算成果。
14.2.1 数码寄存器
下图是由 D 触发器(上升沿触发)构成旳四位数码寄存器，这是并行输入/并行 输出旳寄存器。工作之初要先清零。
时序逻辑电路旳特点：它旳输出状态不但决定于当初旳输入状态，而且还与电 路旳原来状态有关，也就是时序逻辑电路具有记忆功能。
触发器是时序逻辑电路旳基本单元。
大家网：
14.1 双稳态触发器
14.1.1 RS 触发器
(2) 第二位触发器 FF1 ，在 Q0 = 1 时再来一种时钟脉冲才翻转，故 J1 = K1 = Q0 ；
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(3) 第三位触发器 FF2 ，在 Q1= Q0 = 1 时再来一种时钟脉冲才翻转，故 J2 = K2 = Q1Q0 ；
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只有当初钟脉冲来到后，即 CP = 1 时，触发器才按 R 、S 端旳输入状态 来决 定其输出状态。
触发器置R和D0 或置是S1直D，接一置般0用和于直置接初置态1。端在，工就作是过不程经中过它时们钟处脉于冲1 旳态控。制能够对基本
可控 RS 触发器旳逻辑式
Q S CP Q ，
可分四种情况分析CP = 1 时触 发器旳状态转换和逻辑功能，如右 表所示。
转一次，即
，具有计数功能。
SD
S
Q
D
1D
CP
C1
Q
RD
R
Q Q n1
n
上升沿 D 触发 器图形符号
1D
Q
CP
C1
Q
D 触发器转换 为 T 触发器
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返回
14.2 寄存器
寄存器用来临时存储参加运算旳数据和运算成果。
14.2.1 数码寄存器
下图是由 D 触发器(上升沿触发)构成旳四位数码寄存器，这是并行输入/并行 输出旳寄存器。工作之初要先清零。
时序逻辑电路旳特点：它旳输出状态不但决定于当初旳输入状态，而且还与电 路旳原来状态有关，也就是时序逻辑电路具有记忆功能。
触发器是时序逻辑电路旳基本单元。
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14.1 双稳态触发器
14.1.1 RS 触发器
触发器与时序逻辑电路
Q 2 n 1 J 2 Q 2 n K 2 Q 2 n Q 1 n Q 2 n Q 1 n Q 2 n Q 1 n
3.进行计算，列状态表
现态
次态
Q2n
Q1n
Q0n
Q2n+1 Q1n+1 Q0n+1
0
0
0
0
0
1
0
0
1
0
1
1
0
1
0
1
0
1
0
1
1
1
1
1
1
0
0
0
0
0
1
0
1
0
1
0
1
1
0
1
0
0
1
1
1
驱动方程 J0 Q2n K0 Q2n
2.求状态方程
J1 Q0n K1 Q0n J2 Q1n K2 Q1n
将驱动方程代入JK触发器特征方
Q 程n1JQKQn
得触发器状态方程
Q 0 n 1 J 0 Q 0 n K 0 Q 0 n Q 2 n Q 0 n Q 2 n Q 0 n Q 2 n Q 1 n 1 J 1 Q 1 n K 1 Q 1 n Q 0 n Q 1 n Q 0 n Q 1 n Q 0 n
特性表
记忆（保持）
符号 表示延迟
CP
R S Qn
Qn+1
×
××0
0
×
××1
1
↓
000
0
↓
001
1 CP
↓
010
1
↓
011
1
↓
100
0
↓
101
3.进行计算，列状态表
现态
次态
Q2n
Q1n
Q0n
Q2n+1 Q1n+1 Q0n+1
0
0
0
0
0
1
0
0
1
0
1
1
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1
1
1
1
1
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0
1
0
1
0
1
0
1
1
0
1
0
0
1
1
1
驱动方程 J0 Q2n K0 Q2n
2.求状态方程
J1 Q0n K1 Q0n J2 Q1n K2 Q1n
将驱动方程代入JK触发器特征方
Q 程n1JQKQn
得触发器状态方程
Q 0 n 1 J 0 Q 0 n K 0 Q 0 n Q 2 n Q 0 n Q 2 n Q 0 n Q 2 n Q 1 n 1 J 1 Q 1 n K 1 Q 1 n Q 0 n Q 1 n Q 0 n Q 1 n Q 0 n
特性表
记忆（保持）
符号 表示延迟
CP
R S Qn
Qn+1
×
××0
0
×
××1
1
↓
000
0
↓
001
1 CP
↓
010
1
↓
011
1
↓
100
0
↓
101
时序逻辑电路特点
时序逻辑电路特点什么是时序逻辑电路？时序逻辑电路是数字电路中的一种重要类型，它是通过将逻辑门与时钟信号结合起来，实现对输入信号状态的记忆和控制。
时序逻辑电路能够对输入信号进行存储、延迟和触发，通过时钟信号的作用，在特定的时间进行功能运算和状态转换。
时序逻辑电路的基本单元时序逻辑电路的基本单元是触发器（Flip-Flop）。
触发器是一种具有两个稳定状态（0和1）的存储设备，可以将输入信号的状态在时钟信号的控制下保持不变，直到下一次时钟信号的到来。
常见的触发器有RS触发器、D触发器、JK触发器和T触发器等。
时序逻辑电路的特点1.存储能力：时序逻辑电路能够存储上一时钟周期内的输入信号状态，在下一时钟周期进行处理。
通过触发器的稳定状态保持，可以实现各种功能的状态记忆和控制。
2.时序性：时序逻辑电路在不同的时间阶段对输入信号进行处理和响应，它可以根据时钟信号的控制，在特定的时间点进行状态转换、数据传输和计算操作。
3.同步性：时序逻辑电路的操作是由外部时钟信号驱动的，同步性很强。
所有触发器的时钟输入端连接在一起，通过时钟信号的上升或下降沿，触发器的状态同时发生变化，实现电路中各部分的同步动作。
4.可插拔性：时序逻辑电路的设计灵活，可以根据具体要求进行组合和连接。
各种触发器可以根据需要的功能进行选择和应用，同时也可以通过级联和并联的方式构建复杂的时序逻辑电路。
5.实现复杂功能：时序逻辑电路可以通过组合和连接基本的触发器，实现各种复杂的功能和算法。
例如，时序逻辑电路可以用于实现计数器、移位寄存器、状态机、序列检测器等。
6.时延存在：由于时序逻辑电路中的触发器在时钟的作用下才会发生状态改变，所以在信号传输和处理过程中会引入一定的时延。
时序逻辑电路的时延是由信号传播延迟、触发器响应时间等因素决定的。
时序逻辑电路的应用时序逻辑电路广泛应用于各种数字系统和电子设备中，其特点使得它适合处理与时间相关的问题。
以下是一些常见的应用场景：1.计数器：时序逻辑电路可用于实现各种计数器，如二进制计数器、BCD计数器等。
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原态。稳态情况下，两输出互补。一般定义Q为触发器 的状态。
2、在控制端加入负脉冲，可以使触发器状态变化。 S端加 入负脉冲，使Q=1，S 称为“置位”或“置1”端。 R端 加入负脉冲，使Q=0， R称为“复位”或“清0”端。
11.1.2 门控触发 器
1. 门控RS触发器
Q
& c
直接置0 或置1
RD
0 1Q
假设Qn=0 0
& c
1
T等于1时，触
发器在CP的作 用下不断翻转
& a
&
d
1
0
& b
0
来一个时钟翻转一次
1 1
CP
Q
Q
11.1.3 主从触发器
&c
&d
T触发器存在的问题
&a
&b
CP
1、计数脉冲必须严密配合，CP脉冲不能太 长，否则触发器将产生空翻现象（CP=1 期间，输出状态翻转若干次）。
3.JK触发器
JK触发器的功能 最完善，有两个 控制端J、K。
QQ
Q F从 Q
R2 C S2
CP
Q F主 Q
R1 C S1
K CP J
JK触发器的功能
J=K=0时：
被封锁
QQ
保持原态
Q F从 Q
R2 C S2
CP
F主
R1 C S1
=0 K CP J =0
J=K=1时：
相当于T触 发器T=1
QQ
CP
Q
Q
F主
R1 C S1
0
CP
输出反 馈到F从
1
0
由此可见，主从触发器一个CP 只能翻转一次。 翻转时刻描述：
前沿处，输出 交叉反馈到F主。
后沿处，输出 传递到F从翻 转完成。
CP
1.主从RS触发器
逻辑符号
Q
Q
RD C SD
CP边沿 处翻转
CP负沿 处翻转
Q
Q
新逻辑符号
RC S
CP边沿 处翻转
c
d
&
&
a
b
J
K
CP
功能表
J
K
Qn+1
0
0
Qn
0
1
0
1
0
1
n
1
1
Q
逻辑符号
Q
Q
RD K C J SD
特性方程 Qn1 JQn KQn
4. 门控 T触发器
Q
T等于0时 & c
T等于0时，触
发器状态不变 & a
Q &
d &
b
a、b门被堵，输出保持原态 CP T
T等于1工作原理 a、b门被打开
1 Q0
Q F从 Q
R2 C S2
S
状态不定
Q
Q
2 .门控D触发器
Q
& c
RD
& a
CP
Q
& d
SD
& b
D 输入端
CP=0时，a、b门被堵，输出保持原态：
Q
Q 保持
&
&
c
d
RD
1
& a
1 SD &
b
CP 0
D
CP=1时，a、b门被打开，输出由D决定：
若D=0
1Q & c
Q0 &
d
RD
0
& a 1
CP 1
1 SD &
b
D0
CP=1时，a、b门被打开，输出由D决定：
1
1
1
1
不确定
简化的功能表
R
S
0
0
0
1
1
0
1
1
Qn+1 Qn 1 0 不确定
Qn+1 ---下一个状态（CP过后） Qn---原状态
逻辑符号
Q
Q
RD R C S SD
特性方程
Qn1S RQn SR0 约束条件
例：画出RS触发器的输出波形 。 Set Reset 保持 使输出全为1
CP
R
CP撤去后
输出保持：Q 1 Q 0
输入 R =1, S=1时
若原状态：Q 1 Q 0
Q0 0
& a
1Q 1 &
b
1
10
1
R
S
输出保持原状态：Q 1 Q 0
输入 R =1, S=1时
若原状态： Q 0 Q 1
Q1 1
& a
0Q 0 &
b
1
01
1
R
S
输出保持原状态：Q 0 Q 1
输入 R =1, S=1时
& a
Q
& d
SD
& b
时钟信号
R
CP
S
CP=0时
Q
& c
Q
& d
RD
1
& a
1
SD
& b
R
CP 0
S
触发器保持原态
CP=1时
Q
& c
Q
& d
RD
R
& a
S
SD
& b
R
CP 1 S
R、S的作用正好与基本RS触发器R 、S 相反
RS触发器的真值表
CP
R
S
Q
Q
0
φ
φ
保持
1
0
0
保持101 Nhomakorabea1
0
1
1
0
0
第11章 触发器与时序逻辑电路
11.1 触发器 11.2 时序逻辑电路的分析 11.3 计数器 11.4 寄存器
11.1 触发器
触发器输出有两种可能的状态：0、1；
输出状态不只与现时的输入有关，还与 原来的输出状态有关；
触发器是有记忆功能的逻辑部件。 按功能分类：R-S触发器、D型触发器、 JK触发器、T型等。
特性方程 Qn1S RQn SR0 约束条件
时序图
CP Q
下降沿翻转！
2. T触发器
T=0时CP不起 作用，状态保 持不变，T=1 来一个脉冲翻 转一次。
Q
Q
Q F从 Q
R2 C S2
CP
Q F主 Q
R1 C S1
T
CP
功能表
T
Q n1
0
Qn
n
1
Q
逻辑符号
Q
Q
RD T C SD
时序图 CP T Q
2、为了解决空翻现象，可以采用主从方 式触发的触发器。
电路结构
正反相，不 能同时工作
Q
Q
Q
Q
F从
R2 C S2
CP
Q
Q
F主
R1 C S1
CP
工作原理 F从关闭 F主打开
Q
Q
Q
Q
F从
R2 C S2
CP
Q
Q
F主
R1 C S1
输出反 馈到F主
0
1 CP
工作原理 F从打开 F主关闭
Q
Q
Q
Q
F从
R2 C S2
11.1.1 基本RS触发器 1.电路结构与符号 反馈
以Q的状态，作为 触发器的状态。
Q
Q 两个输出端
&
&
a
b
QQ
R
S
两个输入端
RS
逻辑符号
输入 R =0, S=1时 若原状态： Q 0 Q 1
Q1 1
& a
0Q 0 &
b
R0
1S
0
1
输出仍保持：Q 0 Q 1
输入 R =0, S=1时 若原状态：Q 1 Q 0
输出全是1
Q1
1Q
&
&
a
b
0
0
R
S
但当R = S =0同时变为1时，当负脉冲消 失后，触发器的状态将由偶然因素决定。
基本RS触发器的真值表
R
S
Q
Q
1
1
保持原状态
0
1
0
1
1
0
1
0
0
0
同时变为 1 后不确定
基本RS触发器的真值表
R
S
Q
Q
1
1
保持原状态
0
1
0
1
1
0
1
0
0
0
同时变为 1 后不确定
1、触发器是双稳态器件，只要令 R = S =1，触发器即保持
0
Q
1
& a
1
Q
0
& b
R1 0
1S 1
输出变为：Q 0 Q 1
输入 R =1, S=0时 若原状态：Q 0 Q 1
Q1 0
& a
0Q 1
& b
1R 1
1 S0
输出变为：Q 1 Q 0
输入 R =1, S=0时 若原状态： Q 1 Q 0
Q0 0
& a
1Q 1 &
b
1R 1
0 S0
若D=1
0Q & c
Q1 &
2、在控制端加入负脉冲，可以使触发器状态变化。 S端加 入负脉冲，使Q=1，S 称为“置位”或“置1”端。 R端 加入负脉冲，使Q=0， R称为“复位”或“清0”端。
11.1.2 门控触发 器
1. 门控RS触发器
Q
& c
直接置0 或置1
RD
0 1Q
假设Qn=0 0
& c
1
T等于1时，触
发器在CP的作 用下不断翻转
& a
&
d
1
0
& b
0
来一个时钟翻转一次
1 1
CP
Q
Q
11.1.3 主从触发器
&c
&d
T触发器存在的问题
&a
&b
CP
1、计数脉冲必须严密配合，CP脉冲不能太 长，否则触发器将产生空翻现象（CP=1 期间，输出状态翻转若干次）。
3.JK触发器
JK触发器的功能 最完善，有两个 控制端J、K。
Q F从 Q
R2 C S2
CP
Q F主 Q
R1 C S1
K CP J
JK触发器的功能
J=K=0时：
被封锁
保持原态
Q F从 Q
R2 C S2
CP
F主
R1 C S1
=0 K CP J =0
J=K=1时：
相当于T触 发器T=1
CP
Q
Q
F主
R1 C S1
0
CP
输出反 馈到F从
1
0
由此可见，主从触发器一个CP 只能翻转一次。 翻转时刻描述：
前沿处，输出 交叉反馈到F主。
后沿处，输出 传递到F从翻 转完成。
CP
1.主从RS触发器
逻辑符号
Q
Q
RD C SD
CP边沿 处翻转
CP负沿 处翻转
Q
Q
新逻辑符号
RC S
CP边沿 处翻转
c
d
&
&
a
b
J
K
CP
功能表
J
K
Qn+1
0
0
Qn
0
1
0
1
0
1
n
1
1
Q
逻辑符号
Q
Q
RD K C J SD
特性方程 Qn1 JQn KQn
4. 门控 T触发器
Q
T等于0时 & c
T等于0时，触
发器状态不变 & a
Q &
d &
b
a、b门被堵，输出保持原态 CP T
T等于1工作原理 a、b门被打开
1 Q0
Q F从 Q
R2 C S2
S
状态不定
Q
Q
2 .门控D触发器
Q
& c
RD
& a
CP
Q
& d
SD
& b
D 输入端
CP=0时，a、b门被堵，输出保持原态：
Q
Q 保持
&
&
c
d
RD
1
& a
1 SD &
b
CP 0
D
CP=1时，a、b门被打开，输出由D决定：
若D=0
1Q & c
Q0 &
d
RD
0
& a 1
CP 1
1 SD &
b
D0
CP=1时，a、b门被打开，输出由D决定：
1
1
1
1
不确定
简化的功能表
R
S
0
0
0
1
1
0
1
1
Qn+1 Qn 1 0 不确定
Qn+1 ---下一个状态（CP过后） Qn---原状态
逻辑符号
Q
Q
RD R C S SD
特性方程
Qn1S RQn SR0 约束条件
例：画出RS触发器的输出波形 。 Set Reset 保持 使输出全为1
CP
R
CP撤去后
输出保持：Q 1 Q 0
输入 R =1, S=1时
若原状态：Q 1 Q 0
Q0 0
& a
1Q 1 &
b
1
10
1
R
S
输出保持原状态：Q 1 Q 0
输入 R =1, S=1时
若原状态： Q 0 Q 1
Q1 1
& a
0Q 0 &
b
1
01
1
R
S
输出保持原状态：Q 0 Q 1
输入 R =1, S=1时
& a
Q
& d
SD
& b
时钟信号
R
CP
S
CP=0时
Q
& c
Q
& d
RD
1
& a
1
SD
& b
R
CP 0
S
触发器保持原态
CP=1时
Q
& c
Q
& d
RD
R
& a
S
SD
& b
R
CP 1 S
R、S的作用正好与基本RS触发器R 、S 相反
RS触发器的真值表
CP
R
S
Q
Q
0
φ
φ
保持
1
0
0
保持101 Nhomakorabea1
0
1
1
0
0
第11章 触发器与时序逻辑电路
11.1 触发器 11.2 时序逻辑电路的分析 11.3 计数器 11.4 寄存器
11.1 触发器
触发器输出有两种可能的状态：0、1；
输出状态不只与现时的输入有关，还与 原来的输出状态有关；
触发器是有记忆功能的逻辑部件。 按功能分类：R-S触发器、D型触发器、 JK触发器、T型等。
特性方程 Qn1S RQn SR0 约束条件
时序图
CP Q
下降沿翻转！
2. T触发器
T=0时CP不起 作用，状态保 持不变，T=1 来一个脉冲翻 转一次。
Q
Q
Q F从 Q
R2 C S2
CP
Q F主 Q
R1 C S1
T
CP
功能表
T
Q n1
0
Qn
n
1
Q
逻辑符号
Q
Q
RD T C SD
时序图 CP T Q
2、为了解决空翻现象，可以采用主从方 式触发的触发器。
电路结构
正反相，不 能同时工作
Q
Q
Q
Q
F从
R2 C S2
CP
Q
Q
F主
R1 C S1
CP
工作原理 F从关闭 F主打开
Q
Q
Q
Q
F从
R2 C S2
CP
Q
Q
F主
R1 C S1
输出反 馈到F主
0
1 CP
工作原理 F从打开 F主关闭
Q
Q
Q
Q
F从
R2 C S2
11.1.1 基本RS触发器 1.电路结构与符号 反馈
以Q的状态，作为 触发器的状态。
Q
Q 两个输出端
&
&
a
b
R
S
两个输入端
RS
逻辑符号
输入 R =0, S=1时 若原状态： Q 0 Q 1
Q1 1
& a
0Q 0 &
b
R0
1S
0
1
输出仍保持：Q 0 Q 1
输入 R =0, S=1时 若原状态：Q 1 Q 0
输出全是1
Q1
1Q
&
&
a
b
0
0
R
S
但当R = S =0同时变为1时，当负脉冲消 失后，触发器的状态将由偶然因素决定。
基本RS触发器的真值表
R
S
Q
Q
1
1
保持原状态
0
1
0
1
1
0
1
0
0
0
同时变为 1 后不确定
基本RS触发器的真值表
R
S
Q
Q
1
1
保持原状态
0
1
0
1
1
0
1
0
0
0
同时变为 1 后不确定
1、触发器是双稳态器件，只要令 R = S =1，触发器即保持
0
Q
1
& a
1
Q
0
& b
R1 0
1S 1
输出变为：Q 0 Q 1
输入 R =1, S=0时 若原状态：Q 0 Q 1
Q1 0
& a
0Q 1
& b
1R 1
1 S0
输出变为：Q 1 Q 0
输入 R =1, S=0时 若原状态： Q 1 Q 0
Q0 0
& a
1Q 1 &
b
1R 1
0 S0
若D=1
0Q & c
Q1 &