特征方程,实际上就是为研究相应的数学对象而引入的一些等式,它因数学对象不同而不同,包括数列特征方程,矩阵特征方程,微分方程特征方程,积分方程特征方程等。
RS触发器特性方程:Q=Sd+RdQ
例如:
1、D触发器: Qn+1=D
2、T触发器:Q=TQ+TQ
3、JK触发器:Q=JQ+KQ
(图片来源于网络)
把两个与非门交叉连接起来就可构成一个R-S触发器,如要使上述关系成立只有两种可能:一种是F1=0、F2=1另一种是F1=1、F2=0。决不可能F1和F2都同时为“1”或为“0”,因为F1若为“0”,F2必为“1”,而且也只有F2为“1”,F1オ能为“0”。
不可能两个与非门都处于放大状态,因为若工作于放大状态,每一个非门相当于一级共发射极放大电路,现在交叉连接,与非门1的输出接与非门2的输入,与非门2的输出又接与非门1的输入;
这就形成了反馈,中间包括两个输出和输入反相的放大级,因而是正反馈,正反馈是不稳定的,必将导致一个门导通另一个门截止,成为一种稳态。
臂如F1输出电压低了一点,F2擒出电压就会高一点,反过来又促使F1输出更低、则F2输出更高,直至门1导通输出“0”、门2截止输出“1”成为一种稳态才结东这个过程。
基本RS触发器逻辑功能:
1.当R端无效(1),S端有效时(0),则Q=1,Q非=0,触发器置1。
2.当R端有效(0)、S端无效时(1),则Q=0,Q非=1,触发器置0。
3.当RS端均无效时(0),触发器状态保持不变。
4.当RS端均有效时(1),触发器状态不确定。
基本RS触发器的逻辑方程:
根据上述两个式子得到它的四种输入与输出的关系:
1.当R=1、S=0时,则Q=0,Q=1,触发器置1。
2.当R=0、S=1时,则Q=1,Q=0,触发器置0。
如上所述,当触发器的两个输入端加入不同逻辑电平时,它的两个输出端Q和Q有两种互补的稳定状态。一般规定触发器Q端的状态作为触发器的状态。通常称触发器处于某种状态,实际是指它的Q端的状态。Q=1、Q=0时,称触发器处于1态,反之触发器处于0态。S=0,R=1使触发器置1,或称置位。因置位的决定条件是S=0,故称S 端为置1端。R=0,S=1时,使触发器置0,或称复位。 同理,称R端为置0端或复位端。若触发器原来为1态,欲使之变为0态,必须令R端的电平由1变0,S端的电平由0变1。这里所加的输入信号(低电平)称为触发信号,由它们导致的转换过程称为翻转。由于这里的触发信号是电平,因此这种触发器称为电平控制触发器。从功能方面看,它只能在S和R的作用下置0和置1,所以又称为置0置1触发器,或称为置位复位触发器。由于置0或置1都是触发信号低电平有效,因此,S端和R端都画有小圆圈。
3.当R=S=1时,触发器状态保持不变。
触发器保持状态时,输入端都加非有效电平(高电平),需要触发翻转时,要求在某一输入端加一负脉冲,例如在S端加负脉冲使触发器置1,该脉冲信号回到高电平后,触发器仍维持1状态不变,相当于把S端某一时刻的电平信号存储起来,这体现了触发器具有记忆功能。
4.当R=S=0时,触发器状态不确定
在此条件下,两个与非门的输出端Q和Q全为1,在两个输入信号都同时撤去(回到1)后,由于两个与非门的延迟时间无法确定,触发器的状态不能确定是1还是0,因此称这种情况为不定状态,这种情况应当避免。从另外一个角度来说,正因为R端和S端完成置0、置1都是低电平有效,所以二者不能同时为0。 此外,还可以用或非门的输入、输出端交叉连接构成置0、置1触发器。这种触发器的触发信号是高电平有效,因此在逻辑符号的S端和R端没有小圆圈。
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