RS触发器 #
下面这个 RS 触发器电路由两个或非门电路组成。在图里面,把它标成了 A 和 B。
或非门的真值表
NOR 0 1
0 1 0
1 0 0
- 在这个电路一开始,输入开关都是关闭的,所以或非门(NOR)A 的输入是 0 和 0。对应到我列的这个真值表,输出就是 1。而或非门 B 的输入是 0 和 A 的输出 1,对应输出就是 0。B 的输出 0 反馈到 A,和之前的输入没有变化,A 的输出仍然是 1。而整个电路的输出 Q,也就是 0。
- 当我们把 A 前面的开关 R 合上的时候,A 的输入变成了 1 和 0,输出就变成了 0,对应 B 的输入变成 0 和 0,输出就变成了 1。B 的输出 1 反馈给到了 A,A 的输入变成了 1 和 1,输出仍然是 0。所以把 A 的开关合上之后,电路仍然是稳定的,不会像晶振那样振荡,但是整个电路的输出 Q 变成了 1。
- 这个时候,如果我们再把 A 前面的开关 R 打开,A 的输入变成和 1 和 0,输出还是 0,对应的 B 的输入没有变化,输出也还是 1。B 的输出 1 反馈给到了 A,A 的输入变成了 1 和 0,输出仍然是 0。这个时候,电路仍然稳定。开关 R 和 S 的状态和上面的第一步是一样的,但是最终的输出 Q 仍然是 1,和第 1 步里 Q 状态是相反的。我们的输入和刚才第二步的开关状态不一样,但是输出结果仍然保留在了第 2 步时的输出没有发生变化。
- 这个时候,只有我们再去关闭下面的开关 S,才可以看到,这个时候,B 有一个输入必然是 1,所以 B 的输出必然是 0,也就是电路的最终输出 Q 必然是 0。
这样一个电路,我们称之为触发器(Flip-Flop)。接通开关 R,输出变为 1,即使断开开关,输出还是 1 不变。接通开关 S,输出变为 0,即使断开开关,输出也还是 0。也就是,当两个开关都断开的时候,最终的输出结果,取决于之前动作的输出结果,这个也就是我们说的记忆功能。
这里的这个电路是最简单的 RS 触发器,也就是所谓的复位置位触发器(Reset-Set Flip Flop) 。对应的输出结果的真值表,你可以看下面这个表格。可以看到,当两个开关都是 0 的时候,对应的输出不是 1 或者 0,而是和 Q
的上一个状态一致。

再往这个电路里加两个与门和一个小小的时钟信号,我们就可以实现一个利用时钟信号来操作一个电路了。这个电路可以帮我们实现什么时候可以往 Q 里写入数据。这也就是 D型触发器。