主從結(jié)構(gòu)的rs觸發(fā)器由主觸發(fā)器和從觸發(fā)器組成,它的動(dòng)作分兩個(gè)過(guò)程:第一步,在cp=1(=0)期間,主觸發(fā)器根據(jù)輸入端r和s狀態(tài)的變化而變化,從觸發(fā)器保持原態(tài);第二步,當(dāng)cp從1變?yōu)?(下降沿)時(shí),從0變?yōu)?,主觸發(fā)器保持原態(tài)不變,從觸發(fā)器根據(jù)主觸發(fā)器的狀態(tài)翻轉(zhuǎn)。在cp=0期間,由于主觸發(fā)器狀態(tài)不變,因而從觸發(fā)器也保持原態(tài)不變。
主從結(jié)構(gòu)的觸發(fā)器,解決了觸發(fā)器在cp=1期間的空翻現(xiàn)象。但由于主觸發(fā)器本身是同步rs觸發(fā)器,因此在cp=1期間,主觸發(fā)器的狀態(tài)仍然會(huì)隨著r和s狀態(tài)的變化而多次改變。這樣,會(huì)導(dǎo)致在cp下降沿來(lái)臨時(shí),觸發(fā)器狀態(tài)的變化與特性表不符。
例1 圖1所示的主從rs觸發(fā)器電路中,已知cp、r和s的電壓波形如圖1所示試畫出q的電壓波形。設(shè)觸發(fā)器工作前已清零。
圖1 例1電壓波形圖
解:因?yàn)橹鲝慕Y(jié)構(gòu)的觸發(fā)器的狀態(tài)只在時(shí)鐘脈沖下降沿到來(lái)時(shí)觸發(fā),因此沿時(shí)鐘脈沖的下降沿畫出虛線,在虛線處根據(jù)r和s的狀態(tài)查主從觸發(fā)器的特性表1,畫出觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)后的狀態(tài),其余時(shí)刻觸發(fā)器保持原態(tài)。
主從rs觸發(fā)器的輸出電壓波形如圖1所示。
例1情況比較簡(jiǎn)單,即在cp=1期間,輸入信號(hào)r和s的狀態(tài)不發(fā)生改變,在這種情況下,只要根據(jù)時(shí)鐘脈沖下降沿處r和s的狀態(tài)確定觸發(fā)器的狀態(tài)即可。但如果在cp=1期間,輸入信號(hào)r和s的狀態(tài)發(fā)生了改變,就必須根據(jù)主觸發(fā)器的狀態(tài)確定從觸發(fā)器的狀態(tài)變化;否則,會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤。
例2 圖1所示的主從rs觸發(fā)器電路中,已知cp、r和s的電壓波形如圖所示,試畫出q的電壓波形。設(shè)觸發(fā)器工作前已清零。
解:在本例中,存在著在cp=1期間,輸入信號(hào)r和s的狀態(tài)發(fā)生改變的情況,如果利用例1的方法,畫出q的電壓波形如圖2(a)所示。
2(a) 錯(cuò)誤的輸出波形
2(b) 正確的輸出波形
由圖1可知,在cp=1期間,輸入信號(hào)r和s的狀態(tài)發(fā)生改變時(shí),主觸發(fā)器的狀態(tài)隨之發(fā)生變化,當(dāng)時(shí)鐘脈沖的下降沿來(lái)臨時(shí),從觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)為主觸發(fā)器的狀態(tài)。
因此在這種情況下,應(yīng)該先畫出主觸發(fā)器的狀態(tài)的波形,然后再根據(jù)畫出q的波形,如圖2(b)所示。
可以看到,圖2(a)和圖2(b)中q的波形不同,圖2(b)是正確的。
因此,主從結(jié)構(gòu)的觸發(fā)器在cp=1期間輸入信號(hào)發(fā)生變化時(shí),cp下降沿來(lái)臨時(shí)從觸發(fā)器的狀態(tài)不一定能按此刻輸入信號(hào)的狀態(tài)來(lái)確定,而必須考慮整個(gè)cp=1期間里輸入信號(hào)的變化情況才能確定觸發(fā)器的次態(tài)。這一特點(diǎn)大大降低了包含主從觸發(fā)器的時(shí)序邏輯電路的抗干擾能力。
最理想的情況是,不論cp=1期間輸入信號(hào)如何變化,cp下降沿來(lái)臨時(shí)從觸發(fā)器的狀態(tài)都能按此刻輸入信號(hào)的狀態(tài)來(lái)確定。這樣就產(chǎn)生了另一種結(jié)構(gòu)的觸發(fā)器——邊沿觸發(fā)器。