锁存器

chihpo

在开始之前，我们需要先明确两个概念，

1.双稳态电路

双稳态电路是指在没有触发信号的作用的情况下，电路适中保持在原来稳定的状态，名称中的双稳态是指这个电路两种稳定状态。对于双稳态电路其有一个最核心的要求就是，在外加有输入触发信号时，双稳态电路从一个稳定状态翻转到另外一个稳定状态。暴力一点，我们可以任务这个电路稳定输出为1，在来一个触发型号后，稳定输出为0，此种电路就可以称之为双稳态电路。

2.时序电路的组成

按照时序逻辑的组成来讲其组成按顺序为：晶体管-门电路-锁存器-触发器-时序逻辑电路。

在了解到这两个关键点之后，就可以开始我们的学习了。

如何将一个信号存起来？

在第一章的时候，我们知道了数字电路是对二值信号进行算数或者逻辑运算的，那么我们是否需要想一下，得到的信号就让它随意随风飘散了吗？那必然不是的，那么是否有一个有能力对得到的信号进行记忆的逻辑单元呢？答案是肯定的，闫老在《数字电子技术基础》一书中，给我们一个定义：

能够存储1位二值信号的基本单元电路统称为触发器。

好了，那么我们可以知道，这个名叫“触发器”的时能够存储1位二进制了，所以说对于这个“触发器”其最直白的一个特点就应该是它是受到控制的，它可以在触发信号的操作下，根据不同的信号可以将其自身的输出置为1或者0状态。那置位完成后，就需要对这个输出端状态进行保持，为了考虑我存储的（或者说接下来要操作的）目标是1工作还是0工作，显然一个“触发器”需要的是两个能够自行保证输出稳定状态的输出。

对于不同的电路来说，它有着不用的结构，那么就涉及到了上一段我加粗的“在触发信号的操作下”的内容了。常见的触发信号有三种，分别是电平触发、脉冲触发以及边沿触发。三种触发方式在工作的时候，触发信号到达电路内部时状态转换过程会有所不同，后文会以此介绍不同触发方式的触发器。

触发器的基础——锁存器

在讲触发器之前，我们需要先认识一个构成触发器的基础器件——锁存器。还是说回我加粗的“在触发信号的操作下”的内容，锁存器就是一种能够自行保持稳定状态，并且根据输入信号进行置1或置0的电路。

对于一个或非门而言，只有当他的两个输入均为0的时候输出才为1。选取一个二输入的或非门，将其B脚接一个低电平，此时我们可知输出脚C脚的值将完全取决于A脚的选取值，即输出端高低电平随着输入脚A的高低电平而改变。

此时，再拿出一个或非门将原或非门的输出脚C当作第二个或非门的输入脚，将第二个或非门的输出接在第一个或非门的B脚上，同时再将第二个或非门的E脚接一个低电平。进行理论分析，当在A脚施加一个高电平时，无论另外一个输入脚的值是多少，所以输出角C必定是低电平，故而第二个或非门的两个输入均为低电平，那么它的输出角F必定为高电平。此时我们发现，无论A脚的电平如何变换，整体电路的内部电平均不会再变换。这个电路就被称为SR锁存器电路。

为了让电路的视觉效果更好，可以将第二个或非门做沿C轴旋转对称，那么就可以得到下面的电路了，对于这个电路，它一共有四个对外引脚，分别为SD,RD以及Q和Q'。

Q和Q'被称之为输出端，SD和RD分别被称之为置位端或置1输入端以及复位端或置0输入端。

通常情况下，我们定义Q=1、Q'=0时为锁存器的1状态，Q=0、Q'=1时为锁存器的0状态。

接着我们引入一个名叫“次态”的概念。次态即为在锁存器原状态的基础上，出现的新的状态。由此可以列出真值表如下，

好了，在对锁存器的概念有所了解之后，就可以开始触发器的学习了。

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