▪RS触发器实验RS是时序电路中最基础的,所以务必学的透彻

▪ RS 触发实验

RS触发器是时序电路中最基本的,一定要学透。

RS触发器,我们可以简单理解为一个可以存储一位数据(0或1).

一个基本的 RS 触发器可以用两个 NAND 或 NOR 门实现:

图片[1]-▪RS触发器实验RS是时序电路中最基础的,所以务必学的透彻-老王博客

这里我们使用两个或非门组成的RS触发器实验,首先建立一个感性认识,很容易理解。

图片[2]-▪RS触发器实验RS是时序电路中最基础的,所以务必学的透彻-老王博客

在这个电路中,我们引出 R 端子(橙色线)和 S 端子(灰色线);同时Q接上LED灯,`Q接下LED灯,方便查看实验结果。

图片[3]-▪RS触发器实验RS是时序电路中最基础的,所以务必学的透彻-老王博客

电路搭建好后,直接上电(如上图),可以发现LEDQ一直在闪烁,这是因为输入端(R,S)开路,电压确定。

实验结果参考下图中的“RS触发特性表”。当 Q=1 时,上面的 LED 亮,当 Q=0 时,下面的 LED 亮(因为 `Q=1)

图片[4]-▪RS触发器实验RS是时序电路中最基础的,所以务必学的透彻-老王博客

RS触发器中的R代表Reset,S代表Set。

在上面的“RS触发器特性表”中:0表示低电平,1表示高电平。

对于或非门的RS触发器,即:

所谓高电平有效,是指当某个引脚施加高电平时,触发该引脚的功能

虽然RS触发器的输出有Q和`Q(它们的值是反相的),但通信时Q是默认的。

▪ RS触发器的基本原理

虽然组合逻辑电路可以很好地处理加法、减法等运算,但要单独使用组合逻辑电路,使运算按一定的顺序进行,很多组合逻辑电路需要串联起来,而且这样的电路必须在硬件。价格高rs触发器状态不定分析,灵活性差。为了实现高效灵活的操作顺序,我们需要构造一个可以在各种操作之间存储信息的电路,我们称之为时序电路。

组合电路和存储元件互连以形成时序电路。存储元件是能够存储二进制信息的电路。存储元件在某一时刻存储的二进制信息被定义为该存储元件在该时刻的状态。时序电路通过其输入从周围环境接收二进制信息。时序电路的输入和存储元件的当前状态共同决定了时序电路输出的二进制数据,也决定了存储元件的下一个状态。

图片[5]-▪RS触发器实验RS是时序电路中最基础的,所以务必学的透彻-老王博客

图片[6]-▪RS触发器实验RS是时序电路中最基础的,所以务必学的透彻-老王博客

触发器具有数据存储器的功能,是时序电路的基本单元。触发器分为:RS触发器、T触发器、JK触发器、D触发器

触发器的学名是“双稳态多谐振荡器”。所谓双稳态就是保持两种状态(0或1),触发器(Flip Flop)是一种可以存储电子元件的电路状态。最简单的触发器是通过两个与非门实现的或 NOR 门,以及一些更复杂的触发器具有时钟段和 D(数据)端子。

▪ 为什么RS触发器“保持最后状态”

触发器是在常规门电路的基础上增加反馈,使触发器实现存储数据的功能。这也是上面“RS 触发实验”部分的 RS 触发特性表中第 3 项“保持最后状态”的原因。

这非常非常重要rs触发器状态不定分析,也很难理解;所谓存储数据,并不是大家想的那样直接刻数据位,而是利用反馈数据,使R或S端的一个管脚与高压断开,拉平后再接一个低电平,输出Q和`Q结果不会改变。

例如,当R=0,S=1时,Q输出为1;此时我们将S端的管脚与高电平断开(此时为悬空),由于Q反馈给N2(Q=1),所以S端断开后,N2仍然输出0,整个RS触发器输出保持不变。

图片[7]-▪RS触发器实验RS是时序电路中最基础的,所以务必学的透彻-老王博客

▪ 为什么 RS 触发器会出现“禁用、不稳定状态”

在上面“RS触发器实验”部分的RS触发器特性表的第4项中,我们有一个状态:“禁止,不稳定状态”。该状态在 R=1,S=1 时触发。

图片[8]-▪RS触发器实验RS是时序电路中最基础的,所以务必学的透彻-老王博客

虽然RS触发器的电路在R=1和S=1时也能达到稳定状态,但是在设计RS触发器时,已经规定Q和`Q必须取反。其他应用程序也设计为默认反转 Q 和 `Q。

所以当 R=1 时,S=1 是非法的。我们在编写或设计电路时需要避免这种情况。

另一种情况是当 R=1、S=1 几乎同时跳转到 R=0、S=0 时。虽然几乎是同时,但实际上:

由于无法确定哪个R或S先变为0,所以会有不稳定的因素,这也是R=1和S=1不合法的原因之一。

▪ RS 触发器总结

或非门或与非门:

禁止的、不稳定的状态:

图片[9]-▪RS触发器实验RS是时序电路中最基础的,所以务必学的透彻-老王博客

© 版权声明
THE END
喜欢就支持一下吧
点赞0
分享
评论 抢沙发

请登录后发表评论