触发器工作原理PPT学习教案.pptx

【触发器工作原理】 触发器是数字电路中的基础元件，主要功能是保持和改变状态。在本PPT学习教案中，特别关注的是基本RS触发器的工作原理。RS触发器由两个与非门（NAND gate）组成，其输出端Q和非Q（Q'）分别代表两种可能的状态。在没有外部触发信号时，RS触发器可以维持在一个稳定的状态，即“设置”（Set）状态（Q=1，Q'=0）或“复位”（Reset）状态（Q=0，Q'=1）。 **1. 定义与结构** - 输出端Q被定义为触发器的输出，通常与B门的输出端相同。 - 非Q（Q'）端则被定义为非Q端，与Q端是同一个与非门的输入和输出。 - A门的另一个输入端称为直接置“0”端（Reset），B门的另一个输入端称为直接置“1”端（Set）。 **2. 两个稳态** - RS触发器具有两种稳定状态，即Q=1和Q'=1（设置状态）以及Q=0和Q'=0（复位状态）。 - 当没有触发信号时，状态不会改变，因为Q和Q'的反馈保持了当前状态。 **3. 触发翻转** - 触发器状态的改变需要通过触发信号，对于基本RS触发器，低电平有效（与非门结构），高电平有效（或非门结构）。 - 如果在Reset端施加低电平，Q=1，导致Q'=0，进而使得Q=0，触发器置“0”。触发信号Q'=0必须持续存在，直到状态锁定。 - 同理，在Set端施加低电平，Q'=1，导致Q=1，触发器置“1”。 **4. 真值表** - RS触发器的逻辑行为通过真值表来描述，包括现在状态（Qn，Q'n）和新状态（Qn+1，Q'n+1）。 - 对于Qn+1，Qn是原状态，当Qn=0且Reset（R）=0时，Qn+1=1（设置）；当Qn=1且Set（S）=0时，Qn+1=0（复位）。 - 有一种情况是不确定的，即Qn=1且S=0，同时Qn=0且R=0，这会导致触发器进入不确定状态。 **5. 翻转时间** - 置“0”和置“1”的过程需要两个逻辑门的延迟时间（2tpd），分别是输入信号到Q或Q'的变化，以及反馈稳定状态所需的时间。 **6. 状态转换图** - 状态转换图是描述触发器逻辑功能的另一种方式，它直观地展示了状态之间的转换路径和条件。 - 圆圈表示触发器的两种稳态，箭头表示状态转换，旁边的标记表示转换条件。 总结，该PPT教程详细介绍了基本RS触发器的工作原理，包括其结构、稳定状态、触发翻转机制、真值表表示和状态转换图，这些知识是理解和设计数字系统的基础。