時(shí)鐘控制R-S觸發(fā)器

時(shí)鐘控制R-S觸發(fā)器實(shí)際應(yīng)用中，往往要求觸發(fā)器按肯定的時(shí)間節(jié)拍動(dòng)作，即讓輸入信號(hào)的作用受到時(shí)鐘脈沖（CP）的掌握，為此，在觸發(fā)器的輸入端增加了時(shí)鐘掌握信號(hào)，使觸發(fā)器狀態(tài)的變化由時(shí)鐘脈沖和輸入信號(hào)共同打算，這類(lèi)觸發(fā)器稱(chēng)為“時(shí)鐘掌握觸發(fā)器”或者“定時(shí)觸發(fā)器”。

特點(diǎn)：時(shí)鐘脈沖確定觸發(fā)器狀態(tài)轉(zhuǎn)換的時(shí)刻（何時(shí)轉(zhuǎn)換），輸入信號(hào)確定觸發(fā)器狀態(tài)轉(zhuǎn)換的方向（如何轉(zhuǎn)換）。

對(duì)于時(shí)鐘掌握觸發(fā)器，通常把時(shí)鐘脈沖（CP）作用前的狀態(tài)稱(chēng)為“現(xiàn)態(tài)”，而把時(shí)鐘脈沖（CP）作用后的狀態(tài)稱(chēng)為觸發(fā)器的“次態(tài)”。常用的時(shí)鐘掌握觸發(fā)器有R-S觸發(fā)器、D觸發(fā)器、J-K觸發(fā)器和T觸發(fā)器四種類(lèi)型，每種類(lèi)型又可分為不同的結(jié)構(gòu)形式。下面以簡(jiǎn)潔結(jié)構(gòu)為例對(duì)四類(lèi)觸發(fā)器進(jìn)行介紹。

時(shí)鐘掌握R-S觸發(fā)器的規(guī)律電路和規(guī)律符號(hào)如圖1（a）、（b）所示。它由4個(gè)與非門(mén)構(gòu)成，與非門(mén)G1、G2構(gòu)成基本R-S觸發(fā)器，與非門(mén)G3、G4組成掌握電路，稱(chēng)為掌握門(mén)。

圖1

（1）工作原理

①當(dāng)時(shí)鐘脈沖CP=0時(shí)，門(mén)G3、G4被封鎖。不管R、S端的輸入為何值，兩個(gè)掌握門(mén)的輸出均為1，觸發(fā)器狀態(tài)保持不變。

②當(dāng)時(shí)鐘脈沖CP=1時(shí)，掌握門(mén)G3、G4被打開(kāi)，這時(shí)輸入端R、S的值可以通過(guò)掌握門(mén)作用于上面的基本R-S觸發(fā)器。

●當(dāng)R=0，S=0時(shí)，掌握門(mén)G3、G4的輸出均為1，觸發(fā)器狀態(tài)保持不變；

●當(dāng)R=0，S=1時(shí)，掌握門(mén)G3、G4的輸出分別為1和0，觸發(fā)器狀態(tài)置成1狀態(tài)；

●當(dāng)R=1，S=0時(shí)，掌握門(mén)G3、G4的輸出分別為0和1，觸發(fā)器狀態(tài)置成0狀態(tài)；

●當(dāng)R=1，S=1時(shí)，掌握門(mén)G3、G4的輸出均為0，觸發(fā)器狀態(tài)不確定，這是不允許的。

即：當(dāng)時(shí)鐘脈沖信號(hào)CP為低電平（CP=0）時(shí)，狀態(tài)保持不變；當(dāng)時(shí)鐘脈沖信號(hào)CP為高電平（CP=1）時(shí)狀態(tài)隨輸入信號(hào)發(fā)生轉(zhuǎn)移。

（2）規(guī)律功能描述

由工作原理可以歸納出鐘控R-S觸發(fā)器在時(shí)鐘脈沖作用下（當(dāng)時(shí)鐘脈沖CP=1時(shí)）的功能表、激勵(lì)表和次態(tài)方程。

①功能表

表1功能表

RSQn+1功能說(shuō)明00

01

10

11

Q

1

0

d

不變

置1

置0

不定

②激勵(lì)表

表2激勵(lì)表

QQn+1RS00

01

10

11

d0

01

10

0d

③次態(tài)方程

觸發(fā)器的次態(tài)方程為：

約束方程為：R·S=0

留意??！該觸發(fā)器的功能描述形式與用或非門(mén)構(gòu)成的基本R-S觸發(fā)器完全相同，但該觸發(fā)器僅當(dāng)時(shí)鐘脈沖CP=1時(shí)，才能實(shí)現(xiàn)上述規(guī)律功能。在鐘控觸發(fā)器中，時(shí)鐘信號(hào)CP是一種固有