逻辑电路 - 触发器Flip-Flop

R-S触发器

再来看一个电路:由两个或非门构成,约定左侧的或非门称L(left),或侧的或非门称R(right)

图(1)

初始状态,灯泡不亮,红线处有电压

图(2)好理解一点,L输入都是0,其输出为1,红线标明;R由于有一端输入1,所以其输出是0,结果是灯泡不亮;

这是初始状态

图(2)

接通开关A后,电路导通,灯泡点亮

由于接通了开关A,导致L有一端输入1,故其输出0;

这时R两端输入均为0,则其输出结果为1,灯泡点亮;

R输出的1又作为输入连接到了L,但这不影响结果,或非门的特点是只要有一端输入为1,则输出为0,

所以你是两端输入1还是一端输入1都不会影响其输出结果

此为接通开关A后发生的变化:L一端输入变化导致了两端输入都变成了1,而整个电路的输出结果不变;

图(3)

第三步,再次断开开关A回到了初始状态,但此时灯泡依然点亮,为什么呢?

L的输入仍然有一端输入为1,其输出仍然为0,加上B连线输入的0,则R输出还是1

其精华就是L一端输入1导致了两端输入都变成了1,随后又撤下自己输入的1,而整个电路输出未发生变化;

 

慢理一下,单看L的输入变化

初始状态时,两端都输入0

后来有一端输入了1,并导致另一端的输入也变成了1

第三步时,把下端的输入1变回了0,但没有影响其输出结果

而这时候电路的开关状态与初始状态一致!

 

继续上图,接通开关B后发生了什么

图(4)

接通开关B后

R存在一端输入为1,则结果为0,导致灯泡不亮;

同时R的输出结果又作为L的输入,导致L输出为1,结果是R的两端输入都为1,结果依然为0

断开开关B后

R仍然保持一端输入为1,其结果还是0,整个电路输出也还是0,即灯泡不亮;

总结下这个电路的特点:

接通开关A灯光点亮,接着断开开关A灯泡依然点亮;

接通开关B灯光关闭,接着断开开关B灯泡依然关闭;

同样的电路状态,有时候,两个开关都断开时,灯泡点亮;而另一种情况是:两个开关都断开时,灯泡亮着!

说,这种电路有两种稳定的状态,具有这种特点的电路称之为触发器,触发器由1918年英国物理学家William Henry Eccles(1875-1966)和F.W.Jordan共同发明.

触发器可以保持信息,或者说触发器可以"记忆"数据,"记"住了上一次开关A或开关B的动作

上边介绍的触发器叫作R-S触发器(Reset-Set,复位/置位)

 

R-S触发器可以用下边的电路表示,假设Q表示输入1,Q'表示输出非Q,就是0了,反之亦然

S表示置位SET,R表示复位RESET

SET表示将Q设置为1,RESET表示将Q设置为0

图(5)

从上图(5)最终可以演化到下图(6)这个可以存储1bit的电路,试试看,经过了那些改进?

图(6)

图(6)实际画的是一个称作D型触发器的电路