數位電子科技觸發器
RS觸發器及其描述方法 - 電子技術
觸發器的型別很多，根據邏輯功能分為RS觸發器、JK觸發器、D觸發器、T觸發器等。上節中講觸發器的電路結構和動作特點時，基本上全部用RS觸發器為例講解，也涉及了JK觸發器。從講解中可以看出，同一型別的觸發器（如RS觸發器）不管採用何種型別的電路結構，如同步RS觸發器、主從RS觸發器、邊沿RS觸發器，觸發器的邏輯功能（即輸入與輸出的邏輯關係）相同，只是觸發器的動作特點不同而已。因此可以得到以下結論：相同邏輯功能的觸發器可以採用不同形式的電路結構實現，同一型別的電路結構也可以實現不同邏輯功能的觸發器。
因此，可以拋開觸發器的電路結構形式不管，只討論觸發器的邏輯功能。下面分別討論不同邏輯功能的觸發器及其描述方法。
凡是在時鐘訊號作用下邏輯功能符合表1所示特性表所規定的邏輯功能者，就叫做RS觸發器。
表1 RS觸發器特性表 SRQn+100Qn01010111不定
由表1可以寫出表示RS觸發器邏輯功能的邏輯函式表示式為
(1)
利用卡諾圖化簡上式，如圖1所示，得到最簡結果為
(2)
式（2 ）稱為觸發器的特性方程。
圖1 卡諾圖化簡
根據表1還可以用圖形形象地表示出觸發器狀態轉換的情況，如圖2所示。
圖中圓圈表示觸發器的狀態，箭頭表示觸發器狀態轉換的方向，箭頭旁邊註明的是狀態轉換的輸入條件。這是表示觸發器邏輯功能的另一種表示方法，稱為狀態轉換圖。狀態轉換圖表示觸發器從一個狀態變化到另一個狀態或保持原狀態不變時，對輸入訊號的要求。
因此，描述觸發器邏輯功能可以用上述3種方法：特性表、特性方程和狀態轉換圖。這3種表示方法之間可以互相轉換。
圖2 RS觸發器的狀態轉換圖
PPT觸發器在生物學教學中的應用
【中圖分類號】G633.91 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2014）10-0183-02
PowerPoint（簡稱PPT）是教師課堂上最常用的多媒體輔助軟體[1]，它操作方便，實用性強，能插入各種圖文和動畫，並能按照教師的意願依次呈現。但此呈現方式一般為直線式，即必須按照一定的順序播放，有很大的侷限性。若課堂上學生參與、選題作答，該呈現方式難以完成有效的互動。這時可以利用PPT觸發器，提高學生學習的自主性和有效性。
1. PPT觸發器的概念
觸發器是PPT 2003及以上版本新增的位於自定義動畫中“計時”選項卡的一項功能，製作後單擊觸發器（可以是圖片、圖形、按鈕或文字框）時會觸發一個操作，該操作可能是某元素的進出動畫，也可能是音影片的播放與關閉，且該動作可以重複執行多次[2]。利用觸發器增強幻燈片的互動性在課件製作中有著廣泛的應用，如製作互動式練習題、教學動畫等。將幻燈片中的文字框和影象設定觸發器，則可以實現圖文播放的互動式控制。
2. PPT觸發器在《細胞器》一課教學中的應用
在人教版高中生物必修一《細胞器》一課教學中，教師講授完細胞器的名稱、結構和功能後，為及時瞭解學生的掌握程度，往往會在PPT呈現細胞器的影象，並讓學生說出各細胞器的名稱。但由於各學生的認知特點和水平存在差異，他們所記憶的細胞器名稱不盡相同，如有的記住葉綠體和內質網，有的記住線粒體和高爾基體。而教師在製作PPT課件時難以預測學生的作答情況，因此難以提前確定細胞器名稱的呈現順序。PPT觸發器能有效解決此類問題，讓不同的答案隨意呈現。具體制作步驟如下：
2.1 開啟“細胞器”簡報，定位到目標幻燈片。依次設定“問號圖示”的退出方式和“答案”的自定義動畫進入方式（圖1），並把“答案”的進入方式由“單擊時”改為“之前”（圖2），這時放映會呈現“問號消失，答案出現。”
圖1 設定答案和問號圖示的自定義動作
圖2 設定答案的進入方式
2.2 用自選圖形畫一個矩形覆蓋到答案“內質網”上，大小與答案區大小相當（圖3）。右擊選擇快捷選單中的“設定自選圖形格式”命令，把線條顏色定義為“無”，並填充任意一種顏色，但不能定義為“無”。將畫好的矩形複製，並按其先後順序拖拽覆蓋在各個答案上（圖4）。
圖3 設定一個矩形覆蓋答案
圖4 複製矩形覆蓋每個答案
2.3 從“自定義動畫方式”列表中選擇第一個“問號圖示”的動畫方式，在右側的下選選單中選擇“計時”（圖5），然後點選“觸發器”，選擇“單擊下列物件時啟動效果”，在右邊出現的下拉選單中選擇覆蓋在該文字上的矩形（它會自動按複製的先後順序編號，這就是要記住複製順序的原因，見圖6），單擊“確定”按鈕，隨後把原本跟隨該問號圖示的答案拖拽到此觸發器下（圖7）。其它答案的設定依此類推。最後，將矩形設為100%全透明（圖8），播放測試效果（圖9）。若點選問號時出現另一答案，把答案上的矩形對調則可。
圖5 選擇“計時” 圖6 選擇觸發物件 圖7 拖拽答案到觸發器下
圖8 矩形設定為100%透明
圖9 演示效果
PPT觸發器的使用方法簡單易學，能舉一反三地運用到其他生物教學內容。巧妙地運用PPT觸發器能實現圖文隨意呈現，有效增強課堂的互動交流和提高學生學習的自主性和有效性。並能實時評價教學情況，得到及時的課堂反饋，以便教師調整教學策略，更好地達成教學目標。
D觸發器邏輯狀態表、邏輯符號應用舉例 - 電子技術
1、D觸發器邏輯狀態表 2、D觸發器邏輯符號 該觸發器為上升沿觸發。 3、D觸發器應用舉例 例： 在上面所示的D觸發器上，CP和D波形如圖所示，畫出觸發器輸出端Q的波形。設觸發器的初始狀態為0。 分析：觸發器為上升沿觸發，首先在脈衝CP波形上找出上升沿，然後根據此時D的取值，對照邏輯狀態表得出輸出Q的狀態，其它時刻輸出均保持原態。
施密特觸發器的作用 - 電子技術
施密特觸發器的用途很廣，其典型應用舉例如下：
u 用於波形變換
利用施密特觸發器狀態轉換過程中的正負反饋作用，可以把邊沿變換緩慢的週期性訊號變換為邊沿很陡的矩形脈衝訊號。
在圖1的例子中，輸入訊號是由直流分量和正弦分量疊加而成的，只要輸入訊號的幅度大於 ，即可在施密特觸發器的輸出端得到同頻率的矩形脈衝訊號。
圖1 用施密特觸發器實現波形變換
u 用於脈衝整形
數字系統中矩形脈衝經傳輸後會發生波形畸變。下圖(a)波形的上升沿和下降沿明顯變壞是由於傳輸線上電容較大。下圖(b)波形的上升沿和下降沿將產生振盪現象是因為傳輸線較長且接收端的阻抗與傳輸線阻抗不匹配。下圖(c)訊號上出現附加的噪聲是因為其他脈衝訊號透過導線間的分佈電容或公共電源線疊加到矩形脈衝訊號上。
(a) (b) (c)
圖2 用施密特觸發器對脈衝整形
無論出現上述的那一種情況，都可以透過用施密特觸發器整形而獲得比較理想的矩形脈衝波形。由圖可見，只要施密特觸發器的 和V 設定得合適，均能收到滿意的整形效果。
u 用於脈衝鑑幅
由圖3可見，若將一系列幅度各異的脈衝訊號加到施密特觸發器的輸入端時，只有那些幅度大於 的脈衝才會在輸出端產生輸出訊號。因此，施密特觸發器能將幅度大於 的脈衝選出，具有脈衝鑑幅的能力。
圖3 用施密特觸發器鑑別脈衝幅度
u 構成多諧振盪器
利用施密特觸發器構成多諧振盪器。其電路如圖4所示。接通電源瞬間，電容C上
圖4 用施密特觸發器構成的多諧振盪器 圖5 圖4的波形
的電壓為0V，輸出 為高電平。 透過電阻R對電容C充電，當 達到 時，施密特觸發器翻轉，輸出為低電平，此後電容C又開始放電， 下降，當 下降到 時，電路又發生翻轉，如此週而復始地形成振盪。其輸入、輸出波形如圖5所示。若在圖4中採用的是CMOS施密特觸發器，且 ，根據圖5的電壓波形得到振盪週期計算公式為
當採用TTL施密特觸發器（例如7414）時，電阻R不能大於470W，以保證輸入端能夠達到負向閾值電平。R的最小值由門的扇出數確定（不得小於100W）。對於典型的引數值（ =0. 8V, =1.6V輸出電壓擺幅為3V），其輸出的振盪頻率為：
最大可能的振盪頻率為10MHZ。
邊沿形觸發器 - 電子技術
1. 維持阻塞觸發器
這是邊沿觸發器的一種電路結構形式，在TTL電路中常用該形式。下面給出維持——阻塞式邊沿D觸發器的邏輯圖和邏輯符號。
維阻型觸發器電路結構和邏輯符號
該觸發器由6個與非門構成，其中G1和G2組成基本RS觸發器。分析工作原理：
Ⅰ. 時，不論輸入端D為何種狀態，都會使 ,即觸發器置1。
時，不論輸入端D為何種狀態，都會使 ,即觸發器置0。
因此，SD 和RD 通常稱預置端和清零端。
Ⅱ. 當觸發器工作時，必須使 SD =RD =1 ，
（1）CP=0時，G3 和G4 封鎖，其輸出Q3 =Q4 =1，此時基本RS觸發器處於保持狀態，即 狀態不變。同時，由於Q3 至G5 和Q4至G6 的反饋訊號將這兩個門開啟，因此可接收輸入訊號D, 。
（2）當CP由0變1時，即上升沿到來：G3 和G4開啟，它們的輸出Q3和Q4的狀態由 G5和G6的輸出狀態決定。 ， 。由基本RS觸發器的邏輯功能，可知Q=D.
（3）觸發器翻轉後，在CP=1時輸入訊號被封鎖。G3和G4開啟後，他們的輸出Q3 和Q4 的狀態時互補的，即必定有一個是0，若Q3=0，則經G3輸出至G5 輸入的反饋線將G5封鎖，即封鎖了D通往基本RS觸發器的路徑；該反饋線起到了使觸發器維持在0狀態和阻止觸發器變為1狀態的'作用，故該反饋線稱為置0維持線，置1阻塞線。Q4=0 時，將G3和G6封鎖，D端通往基本RS觸發器的路徑也被封鎖。Q4輸出至G6反饋線起到使觸發器維持在1狀態的作用，稱作置1維持線；Q4輸出至G3 輸入的反饋線起到了阻止觸發器置0的作用，稱為置0阻塞線。因此該觸發器稱為維持-阻塞觸發器。
2. 利用傳輸延遲時間的邊沿觸發器
利用傳輸延遲時間的邊沿觸發器
這個電路包含一個由與或非門G1和G2組成的基本RS觸發器和兩個輸入控制門G3和G4。而且，門G3和G4傳輸延遲時間大於基本RS觸發器的翻轉時間。
設觸發器的初始狀態為 ， 。
Ⅰ. 時，門B、B’和G3、G4被CP的低電平封鎖，而G3、G4的輸出P、P’均為高電平，
門A、A’是開啟的，所以基本RS觸發器的狀態透過A、A’得以保持。
Ⅱ.CP變為高電平以後，門B、B’首先解除封鎖，基本RS觸發器可以透過B、B’繼續保持原
狀態不變。此時輸入為 、 ，則經過門G3、G4的傳輸延遲時間後 、 ，門
A、A’均不導通，對基本RS觸發器的狀態沒有影響。
Ⅲ.當CP下降沿到達時，門B、B’立即封鎖，但由於門G3、G4存在傳輸延遲時間，所以P、P’
的電平不會馬上改變。因此，在瞬間出現A、B各有一個輸入端為低電平的狀態，使 ，
並經過門A’使 。由於G3的傳輸延遲時間足夠長，可以保證在P點的低電平消失之前 的
低電平已反饋到了門A，所以在P點的低電平消失以後觸發器獲得的1狀態仍將保持下去。
經過門G3、G4的傳輸延遲時間以後，P、P’都變為高電平，但對基本RS觸發器狀態並無影響。而CP的低電平已將門G3、G4封鎖，J、K狀態即使再發生變化也不會影響觸發器的狀態了。
邊沿觸發器的特點
不論是維阻型D邊沿觸發器還是利用傳輸延遲時間的JK邊沿觸發器，它們共同的動作特點就是觸發器的次態僅取決於CP訊號的上升沿或下降沿到達時輸入的邏輯狀態，而在這之前或之後，輸入訊號的變化對觸發器輸出的狀態沒有影響。這一特點有效的提高了觸發器的抗干擾能力，因而也提高了電路的工作可靠性。
JK觸發器與T觸發器的應用 - 電子技術
1．JK觸發器本實驗所採用的是74LS112，它是下降邊沿觸發的雙JK觸發器，其引腳圖如圖1所示。圖1 74LS112引腳
另外，74LS112還有非同步置位端 和 復位端，其功能如同RS觸發器的S端和R端。
2．T觸發器T觸發器可控制觸發器每接受一個CP訊號就翻轉一次，所以經常稱T觸發器為“反轉觸發器”。又因為來一個CP訊號翻轉一次，那麼其狀態就可以用來記憶CP輸入的個數，所以又稱為“計數觸發器”。T觸發器可以很方便地用JK觸發器和D觸發器構成（如圖2），
（a）用JK觸發器構成的T觸發器 （b）用D觸發器構成的T觸發器圖2
T'觸發器是隻有計數翻轉功能的觸發器， 如圖3 所示。 （a）用D觸發器構成的T'觸發器 （b）用JK觸發器構成的T'觸發器圖3
3．JK觸發器和D觸發器的轉換JK觸發器和D觸發器透過基本閘電路可以進行轉換，電路如圖4所示。
（a）JK觸發器轉換為D觸發器 （b）D觸發器轉換為JK觸發器圖4
T與T’觸發器 - 電子技術
圖1 T 觸發器
圖2 由T觸發器構成的非同步計數器
由JK觸發器構成的T觸發器和T′觸發器 - 電子技術
T觸發器：具有保持和翻轉功能的觸發器。
T′觸發器：只具有翻轉功能的觸發器。
１．JK觸發器→T觸發器
圖 由JK觸發器構成的T觸發器和T’觸發器
令JK觸發器的J=K=T，T觸發器特性方程為
T觸發器的邏輯功能為：當T=1時，則Q n+1=Q n,這時每輸入一個時鐘脈衝CP，觸發器的狀態便翻轉一次，當T=0時，則Q n+1=Qn，輸入時鐘脈衝CP時，觸發器保持原狀態不變。
Ｔ觸發器常用來進行計數。
２．ＪＫ觸發器→T’
令Ｊ＝Ｋ＝１
T＇觸發器是Ｔ觸發器Ｔ＝１時的特例。 T＇觸發器的特性方程為：Q n+1= Q n（CP下降沿到來有效）.
由與非門組成的基本RS觸發器 - 電子技術
1．電路結構電路組成：兩個與非門輸入和輸出交叉耦合（反饋延時）。如下圖所示。
圖1基本RS觸發器邏輯電路和符號
（1）訊號輸入端：RD置0端（復位端）；SD置1端（置位端）。非號表示低電平有效，在邏輯符號中用小圓圈表示。
（2）輸出端：Q和Q，在觸發器處於穩定狀態時，它們的輸出狀態相反。
2．邏輯功能
（1）當RD=0,SD=1時，觸發器置0。輸入 端稱為置0端，也稱復位端，低電平有效。
（2）當RD=1,SD=0，觸發器置1。輸入端 稱為置1端，也稱置位端，低電平有效。
（3）當RD=1,SD=1時，觸發器保持原狀態比不變。如果觸發器原處於Q=0， Q=1的0狀態，電路保持0狀態不變；如果觸發器原處於Q=1， Q=0的1狀態，電路保持1狀態不變。
（4）當RD=0,SD=0時，觸發器狀態不定，：輸出 Q=Q=1這既不是1狀態，也不是0狀態。這會造成邏輯電路混亂。
在RD和SD同時由0變為1時，由於 G1和G2電氣效能（延遲時間）上的差異，其輸出狀態無法預知，可能是0狀態，也可能是1狀態。
實際上，這種情況是不允許的。因此，基本的RS觸發器有約束條件：
RD+RS=1
3．特性表
現態：是指觸發器輸入訊號 (RD,SD端)變化前的狀態，用Q n表示
次態：是指觸發器輸入訊號變化後的狀態，用Q n+1表示
特性表：觸發器次態Q n+1與輸入訊號和電路原有狀態（現態）之間關係的真值表。
表1 與非門組成的基本RS觸發器的特性表
RD,SD
Qn
Qn+1
說 明
0 0
1
×
×
觸發器狀態不定
1
0 1
1
觸發器置0
1 0
1
1
1
觸發器置1
1 1
1 1
1
1
觸發器保持原狀態不變
觸發器裡的冤家對頭 - 電工弱電
上大學時，學習《數位電子技術》這門課，第一次接觸到RS觸發器的概念，當時學了個囫圇吞棗，只知道有個置位端，還有個復位端，當置位端為ON時，RS觸發器的輸出為ON，當復位端為ON時，RS觸發器的輸出為OFF，至於置位端和復位端都為ON，或者都為OFF，觸發器的輸出會怎樣，什麼情況下需要使用RS觸發器，當時根本就沒有考慮，看來教學和應用還是有點脫節的。
工作以後，接觸了dcs系統和plc系統，組態邏輯時，才對RS觸發器的使用情況有了進一步的瞭解。其實也沒啥難的，透過這張真值表就一目瞭然。
重點說一下置位端和復位端這一對冤家對頭，他們同時為OFF和同時為ON的情況：
1） 同時為OFF時，RS觸發器的輸出保持之前的值不變，既然兩位老大都沒有發話，輸出當然樂得在原地偷懶。
2） 同時為ON時，這事有點不好辦了，兩位老大同時發話了，輸出這個小弟該聽誰的呢？
不同的系統有不同的解決辦法，舉2個例子：9037【中國自動化網社群】87fe4f【http://sns.ca800.com】cd731） 引入第三方訊號，既然兩位都想做主，那就誰也別做主，聽第三方的，即當置位端和復位端同時為ON時，輸出訊號的值與第三方訊號的值保持一致。典型的河蚌相爭，漁翁得利。9037【中國自動化網社群】87fe4f【http://sns.ca800.com】cd73FLIPFLOP是RS觸發器的演算法名稱，S1端是復位端，S2端是置位端，S3是第三方裁決端。
2） 把RS觸發器分為RS觸發器和SR觸發器，RS觸發器是復位端有優先權，當置位端和復位端都為ON時，輸出為OFF，SR觸發器是置位端有優先權，當置位端和復位端都為ON時，輸出為ON。PKS系統採用的就是這種解決方案。
RS觸發器的真值表：
RS觸發器在什麼情況下需要使用呢？
舉個實際應用的案例：
有個汙水池的排水泵，泵的啟動和停止是由汙水池的液位決定的。當液位高於6米時，泵啟動，向外排放汙水，即便液位已經下降低於6米，泵仍繼續排放，直到液位低於2米，泵停止排放。停止排放後，即使液位高於2米，泵也不會啟動，直到液位高於6米，泵再次啟動排放。
組態框圖如下：
當液位高於6米時，輸出為ON，啟動排放泵。
當液位低於2米時，輸出為OFF，停止排放泵。
在這個案例中，置位端和復位端不可能同時為ON，因此使用RS觸發器和使用SR觸發器的效果是一樣的，沒有區別。
如果置位端的訊號和復位端的訊號有可能同時為ON，則要仔細考慮誰更有優先權，從而決定使用RS觸發器還是SR觸發器。
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