[科普中国]-复位/置位触发器

复位/置位触发器又被称为RS触发器，是由两个与非门交叉耦合构成的具有复位和置位功能的触发器。RS触发器是构成其它各种功能触发器的基本组成部分，故又称为基本RS触发器。基本RS触发器的用途之一是构成“防抖动电路”。

基本概念在数字系统中，经常需要具有记忆能力的电路，触发器就是一种常用的具有记忆功能、能存储数字信息的基本逻辑单元，它具有两个稳定状态，能记忆一位二进制信号。为实现这种记忆功能，触发器必须具备以下三个基本特点：

①它有两个稳定的状态:0状态和1状态；

②在不同的输入情况下，它可以被置成0状态或1状态；

③当输入信号消失后，所置成的状态能够保持不变。

复位/置位触发器又被称为RS触发器1，是由两个与非门交叉耦合构成的具有复位和置位功能的触发器。RS触发器是构成其它各种功能触发器的基本组成部分，故又称为基本RS触发器。基本RS触发器的用途之一是构成“防抖动电路”。

电路结构图1(a)是由两个“与非”门交叉耦合构成的基本R-S触发器，(b)是其逻辑符号。RD、SD是两个输入端，Q及y是两个输出端。

正常工作时，触发器的Q和y应保持相反，因而触发器具有两个稳定状态：

（1）Q=1，y=0。通常将Q端作为触发器的状态。若Q端处于高电平，就说触发器是1状态；

（2）Q=0，y=1。Q端处于低电平，就说触发器是0状态；Q端称为触发器的原端或1端，y端称为触发器的非端或0端。

由图1可看出，如果Q端的初始状态设为1，RD、SD端都作用于高电平（逻辑1），则y一定为0。如果RD、SD状态不变，则Q及y的状态也不会改变。这是一个稳定状态；同理，若触发器的初始状态Q为0而y为1，在RD、SD为1的情况下这种状态也不会改变。这又是一个稳定状态。可见，它具有两个稳定状态。 输入与输出之间的逻辑关系可以用真值表、状态转换真值表及特征方程来描述。

功能描述真值表R-S触发器的逻辑功能，可以用输入、输出之间的逻辑关系构成一个真值表（或叫功能表）来描述，如表1所示：

（1）当RD =0，SD=1时，不论触发器的初始状态如何，y一定为1,由于“与非”门2的输入全是1，Q端应为0。称触发器为0状态，RD为置0端。

（2）当RD =1，SD=0时，不论触发器的初始状态如何，Q一定为1,从而使y为0。称触发器为1状态，SD置1端。

（3）当RD =1，SD =1时，如前所述，Q及y状态保持原状态不变。

（4）当RD =0，SD =0时，不论触发器的初始状态如何，Q=y=1，若RD、SD同时由0变成1，在两个门的性能完全一致的情况下, Q及y哪一个为1，哪一个为0是不定的，在应用时不允许RD和SD同时为0。

综合以上四种情况，可建立R-S触发器的真值表于表1。应注意的是表中RD = SD =0的一行中Q及y状态是指RD、SD同时变为1后所处的状态是不定的，用Ф表示。

由于RD =0，SD =1时Q为0，RD端称为置0端或复位端。相仿的原因，SD称置1端或置位端。

特征方程即以逻辑函数的形式来描述次态与现态及输入信号之间的关系。由上述状态转移真值表，通过卡诺图化简可得到。

卡诺图为：

特征方程为：

状态转移图即以图形的方式描述触发器的状态变化对输入信号的要求。状态转移图如图：

用途基本RS触发器的用途之一是构成“防抖动电路”。我们知道，数据通常经过机械开关输入数字系统。机械开关动作时，触点将会抖动。抖动是指开关的两个触点要经历一个长达数毫秒的接通、断开，再接通、再断开，循环往复，直至最后接通的过程。数毫秒的振荡在数字系统中是不可接受的。假如开关接通表示“1”，断开表示“0”，我们将开关接通是期望输入一个“1”，结果却输入了一连串的“1”和“0”2。

本词条内容贡献者为:

肖志勇 - 副教授 - 江南大学