RS觸發(fā)器是一種常見(jiàn)的數(shù)字電路元件，通常用于存儲(chǔ)和傳輸二進(jìn)制信息。它可以采用不同的結(jié)構(gòu)和實(shí)現(xiàn)方法，但無(wú)論采用何種方式，RS觸發(fā)器都有一些約束條件，以確保其正常工作和可靠性。下面將詳細(xì)介紹RS觸發(fā)器的約束條件，并對(duì)每個(gè)條件進(jìn)行解釋。

首先，RS觸發(fā)器具有兩個(gè)輸入端口，分別是設(shè)置(Set)和復(fù)位(Reset)端口。這兩個(gè)輸入信號(hào)的作用是控制觸發(fā)器的狀態(tài)——設(shè)置端口將觸發(fā)器置為“置位(Set)”狀態(tài)，而復(fù)位端口將觸發(fā)器置為“復(fù)位(Reset)”狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)不同的存儲(chǔ)和傳輸功能。為了確保RS觸發(fā)器正常工作，設(shè)置和復(fù)位信號(hào)必須滿足以下約束條件。

第一個(gè)約束條件是設(shè)置和復(fù)位輸入不能同時(shí)處于高電平狀態(tài)。當(dāng)設(shè)置和復(fù)位輸入同時(shí)高電平時(shí)，觸發(fā)器的狀態(tài)將處于不穩(wěn)定狀態(tài)，會(huì)導(dǎo)致不可預(yù)測(cè)的輸出。因此，在設(shè)計(jì)和使用RS觸發(fā)器時(shí)，必須確保設(shè)置和復(fù)位信號(hào)互斥，即二者不會(huì)同時(shí)處于高電平。

第二個(gè)約束條件是設(shè)置和復(fù)位輸入不能同時(shí)處于低電平狀態(tài)。當(dāng)設(shè)置和復(fù)位輸入同時(shí)低電平時(shí)，觸發(fā)器的狀態(tài)也將處于不穩(wěn)定狀態(tài)，同樣會(huì)導(dǎo)致不可預(yù)測(cè)的輸出。因此，在設(shè)計(jì)和使用RS觸發(fā)器時(shí)，也必須確保設(shè)置和復(fù)位信號(hào)互斥，即二者不會(huì)同時(shí)處于低電平。

第三個(gè)約束條件是設(shè)置和復(fù)位輸入的信號(hào)不能瞬間切變。如果設(shè)置和復(fù)位信號(hào)在極短的時(shí)間內(nèi)發(fā)生變化，則可能會(huì)導(dǎo)致觸發(fā)器在此切換過(guò)程中的輸出變化不可預(yù)測(cè)。因此，在設(shè)計(jì)和使用RS觸發(fā)器時(shí)，必須確保設(shè)置和復(fù)位信號(hào)在變化期間保持穩(wěn)定，或者通過(guò)適當(dāng)?shù)南峨娐穪?lái)避免切變。

第四個(gè)約束條件是設(shè)置和復(fù)位輸入的信號(hào)應(yīng)該具有足夠的脈沖寬度。如果設(shè)置和復(fù)位信號(hào)的脈沖寬度太短，可能會(huì)導(dǎo)致觸發(fā)器不完全響應(yīng)或不穩(wěn)定。因此，在設(shè)計(jì)和使用RS觸發(fā)器時(shí)，必須確保設(shè)置和復(fù)位信號(hào)的脈沖寬度足夠長(zhǎng)，以保證觸發(fā)器可以正常工作。

第五個(gè)約束條件是設(shè)置和復(fù)位輸入的信號(hào)邊沿應(yīng)滿足要求。通常，RS觸發(fā)器要求設(shè)置信號(hào)在上升沿觸發(fā)，而復(fù)位信號(hào)在下降沿觸發(fā)。如果設(shè)置和復(fù)位信號(hào)的邊沿不符合要求，可能會(huì)導(dǎo)致觸發(fā)器工作不正常。因此，在設(shè)計(jì)和使用RS觸發(fā)器時(shí)，必須確保設(shè)置和復(fù)位信號(hào)的邊沿滿足規(guī)定。

除了上述約束條件外，還有一些其他的約束條件需要考慮。例如，RS觸發(fā)器的輸出應(yīng)該能夠驅(qū)動(dòng)所連接的邏輯門或負(fù)載，因此輸出電平應(yīng)具有足夠的幅值和速度。此外，RS觸發(fā)器的電源電壓和溫度等環(huán)境參數(shù)也應(yīng)符合規(guī)定的范圍，以確保觸發(fā)器的正常工作。

綜上所述，RS觸發(fā)器的約束條件包括設(shè)置和復(fù)位輸入的互斥性、信號(hào)切變的穩(wěn)定性、脈沖寬度的足夠性、邊沿的要求，以及輸出電平的要求等。這些約束條件對(duì)于確保RS觸發(fā)器的正常工作和可靠性非常重要，設(shè)計(jì)和使用者都必須遵守這些條件。通過(guò)合理的設(shè)計(jì)和正確的使用，RS觸發(fā)器可以在數(shù)字電路中發(fā)揮重要的作用，實(shí)現(xiàn)各種功能和應(yīng)用。

工作原理

基本RS觸發(fā)器的邏輯方程為：

根據(jù)上述兩個(gè)式子得到它的四種輸入與輸出的關(guān)系:

1.當(dāng)R=1、S=0時(shí)，則Q=0,Q=1,觸發(fā)器置1。 2.當(dāng)R=0、S=1時(shí)，則Q=1,Q=0,觸發(fā)器置0。

如上所述，當(dāng)觸發(fā)器的兩個(gè)輸入端加入不同邏輯電平時(shí)，它的兩個(gè)輸出端Q和Q有兩種互補(bǔ)的穩(wěn)定狀態(tài)。一般規(guī)定觸發(fā)器Q端的狀態(tài)作為觸發(fā)器的狀態(tài)。通常稱觸發(fā)器處于某種狀態(tài)，實(shí)際是指它的Q端的狀態(tài)。Q=1、Q=0時(shí)，稱觸發(fā)器處于1態(tài)，反之觸發(fā)器處于0態(tài)。S=0,R=1使觸發(fā)器置1，或稱置位。因置位的決定條件是S=0,故稱S 端為置1端。R=0,S=1時(shí)，使觸發(fā)器置0，或稱復(fù)位。

同理，稱R端為置0端或復(fù)位端。若觸發(fā)器原來(lái)為1態(tài)，欲使之變?yōu)?態(tài)，必須令R端的電平由1變0，S端的電平由0變1。這里所加的輸入信號(hào)(低電平)稱為觸發(fā)信號(hào)，由它們導(dǎo)致的轉(zhuǎn)換過(guò)程稱為翻轉(zhuǎn)。由于這里的觸發(fā)信號(hào)是電平,因此這種觸發(fā)器稱為電平控制觸發(fā)器。從功能方面看，它只能在S和R的作用下置0和置1，所以又稱為置0置1觸發(fā)器，或稱為置位復(fù)位觸發(fā)器。其邏輯符號(hào)如圖7.2.1(b)所示。由于置0或置1都是觸發(fā)信號(hào)低電平有效，因此，S端和R端都畫有小圓圈。

3.當(dāng)R=S=1時(shí)，觸發(fā)器狀態(tài)保持不變。

觸發(fā)器保持狀態(tài)時(shí)，輸入端都加非有效電平(高電平)，需要觸發(fā)翻轉(zhuǎn)時(shí)，要求在某一輸入端加一負(fù)脈沖，例如在S端加負(fù)脈沖使觸發(fā)器置1，該脈沖信號(hào)回到高電平后，觸發(fā)器仍維持1狀態(tài)不變，相當(dāng)于把S端某一時(shí)刻的電平信號(hào)存儲(chǔ)起來(lái)，這體現(xiàn)了觸發(fā)器具有記憶功能。

4.當(dāng)R=S=0時(shí)，觸發(fā)器狀態(tài)不確定

在此條件下，兩個(gè)與非門的輸出端Q和Q全為1，在兩個(gè)輸入信號(hào)都同時(shí)撤去(回到1)后，由于兩個(gè)與非門的延遲時(shí)間無(wú)法確定，觸發(fā)器的狀態(tài)不能確定是1還是0,因此稱這種情況為不定狀態(tài)，這種情況應(yīng)當(dāng)避免。從另外一個(gè)角度來(lái)說(shuō)，正因?yàn)镽端和S端完成置0、置1都是低電平有效，所以二者不能同時(shí)為0。

此外,還可以用或非門的輸入、輸出端交叉連接構(gòu)成置0、置1觸發(fā)器,其邏輯圖和邏輯符號(hào)分別如圖7.2.2(a)和7.2.2(b)所示。這種觸發(fā)器的觸發(fā)信號(hào)是高電平有效，因此在邏輯符號(hào)的S端和R端沒(méi)有小圓圈。