最简单的集成触发器—R-S触发器

触发器是一种有两个稳定输出状态的电路。它有两个或多个输入端和两个输出端（图1）。它的两个输出端Q和Q-总是处在相反的状态，其中一个是高电平“1”，另一个必定是低电平“0”，好象翘翘板总是一边高一边低一样。

由于Q和Q-总是处于相反的状态，因此只要用其中的一个就可以明确地说明触发器的状态。我们习惯上都把Q端的状态作为触发器的状态。例如Q=1（这时Q=0）时，就称该触发器处于“1”态；而Q＝0（这时Q＝1）时，就称触发器处于“0”态。

当触发器的输入端加上触发信号后，触发器会根据输入信号的状态、触发器的功能以及触发器原来的输出状态来决定新的输出状态：或是保持原态不变；或是从原来的1变成0或从0变成1。而且触发器还有这样一个特点：当输入信号撤除后，触发器的输出状态会一直保持到下一次输入信号来到后才可能发生变化。因此，触发器是一种具有存储信息功能的器件。利用触发器只有“0”和“1”两种稳定状态的特点，可以可靠地存储一位二进制数0或1：当触发器处于“1”态时，可以认为它存储了二进制数1；当触发器处于“0”态时，可以认为存储了二进制数0。

由于触发器有这种特殊的本领，可以用它组成计数器、数据寄存器、移位寄存器等多种数字电路，所以在数控装置和计算机中得到广泛的应用。

用两个与非门就可以组成一个基本R-S触发器。如图2（a）。它有两个输入端：S-\(_{D}\)和R-D，两个输出端：Q和Q-。S\(_{D}\)表示是置1端，RD表示是置0端。在S\(_{D}\)和RD上面加上逻辑非的符号“一”，表示触发器是用低电平触发的。

在实际使用时，并不需要画出触发器内部的详细电路图，而只要画出它的逻辑符号就可以了，如图2（b）。图中输入端加有一个小圆圈，表示它是用低电平触发的。

现在我们来看看当图2（a）的输入端加上不同的触发信号的，触发器输出端的状态是怎样变化的。

（1）设S-\(_{D}\)=0，R-D=1。这时又分两种情况：（a）设触发器原来是0态，即Q=0，Q-=1。这时从Q-端交叉送回到B门输入端，使b=1，根据与非门的逻辑功能是“有低出高”，于是B门输出Q＝1。同时Q端的这个状态又送回A门输入端，使a=1，根据与非门的逻辑功能“全高出低”，于是A门输出Q-=0。这时，即使外加输入信号撤除，因为b=0的存在，仍能保持住B门输出Q=1，也就是触发器被保持在1态。这种触发器从原来的状态转变成另一种状态的过程称为翻转。（b）设触发器原来是1态，即Q=1，Q-=0。这时因为b=0，所以Q=1；又因为Q=1，使a=1，所以Q-=0。也就是说触发器仍保持原来的1态不变。从以上两种情况说明，只要S-\(_{D}\)端加的是低电平，R-D端加的是高电平，不管触发器原来是什么状态，都能使它成为1态，正因为这样，我们才把S-\(_{D}\)称为置1端。

（2）设S-\(_{D}\)=1，R-D=0，同样可分两种情况：（a）触发器原来是0态。这时因为b＝1，所以Q=0：又因Q=0，使a=0，所以Q-=1。可见触发器保持原来的0态不变。（b）触发器原来是1态。这时乍一看，由于b=0，所以Q应为1。但这并不是触发器的稳定状态，因为Q端的1送回到a端，使a=1，于是有Q-=1；同时Q-端的1送回到b端，使b=1，于是Q=0，使触发器从1翻转成0而且稳住不变。可见只要输入端R-\(_{D}\)加上低电平，S-D加高电平信号，不管触发器原来是什么状态，都能使它成为0态，所以我们把R-\(_{D}\)端称为置0端。

（3）设S-\(_{D}\)=1，R-D=1。同样分两种情况：（a）设Q=0，Q-=1。这时a=Q=0，R-\(_{D}\)端加的高电平不起作用，触发器仍保持0态不变。（b）设Q=1，Q-=0。这时b=Q-=0，S-D端的高电平也不起作用，触发器仍保持1态不变。可见当输入端S-\(_{D}\)和R-D都是高电平时，触发器保持原态不变。

（4）设S-\(_{D}\)=0，R-D=0。这时因为两个输入端都是低电平，触发器的输出端应该是Q=Q-=1，但这只是一种暂时的不稳定状态。一旦输入信号撤除，触发器就要转向某一种稳定状态，不是左高右低，就是左低右高。至于到底是0态还是1态，就很难确定，要由两个门电路的不平衡电流来决定。由于这是一种不确定的状态，所以在实际使用中是不允许出现的。

以上四种情况可以列成表1，而且还可以进一步简化成表2。表中的Q\(_{n}\)表示原来的状态，Qn＋1表示从原来的Q\(_{n}\)态变成的下一个状态，或称新态。这张表就称为基本R－S触发器的功能表或真值表。我们在使用时只要根据电路需要的状态，对照功能表选择合适的触发器就行了。

基本R－S触发器是结构最简单的触发器，在它由基础上加以改进后，就可以组成广泛应用的可控R－S触发器、D触发器、J-K触发器、T触发器等等。（俞鹤飞）