觸發(fā)器（trigger）是個特殊的存儲過程，它的執(zhí)行不是由程序調(diào)用，也不是手工啟動，而是由事件來觸發(fā)，比如當對一個表進行操作（ insert,delete, update）時就會激活它執(zhí)行。觸發(fā)器經(jīng)常用于加強數(shù)據(jù)的完整性約束和業(yè)務(wù)規(guī)則等。觸發(fā)器（Flip Flop）是一種可以存儲電路狀態(tài)的電子元件。簡單的是由兩個或非門，兩個輸入端和兩個輸出端組成的RS觸發(fā)器。復雜一些的有帶時鐘（CLK）段和D（Data）端，在CLK端為高電平時跟隨D端狀態(tài)，而在CLK端變?yōu)榈碗娖降乃查g鎖存信號的D觸發(fā)器。更常用的是兩個簡單D觸發(fā)器級聯(lián)而成的在時鐘下跳沿鎖存信號的邊緣D觸發(fā)器，廣泛應(yīng)用于計數(shù)器、運算器、存儲器等電子部件。下面就從電壓波形圖來對RS和JK觸發(fā)器進行分析。RS觸發(fā)器的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖如圖l所示。JK觸發(fā)器的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖如圖2所示。

　　1 RS觸發(fā)器電路分析

　　基本RS觸發(fā)器的邏輯方程為：根據(jù)上述兩個式子得到它的四種輸入與輸出的關(guān)系：1.當R端無效，S端有效時，則Q=0,Q=1,觸發(fā)器置1.2.當R端有效、S端無效時，則Q=1,Q=0,觸發(fā)器置0.如上所述，當觸發(fā)器的兩個輸入端加入不同邏輯電平時，它的兩個輸出端Q和Q有兩種互補的穩(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)，實際是指它的Q端的狀態(tài)。Q=1、Q=0時，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，使觸發(fā)器置0,或稱復位。

　　RS觸發(fā)器的特性由特性表和狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖可知，當S=R=1時，其狀態(tài)均為不定態(tài)，而不同電路結(jié)構(gòu)的觸發(fā)器，其動作特點是有區(qū)分的。

　　1.1 基本RS觸發(fā)器

　　基本RS觸發(fā)器的電路圖及電壓波形圖如圖3所示。

　　根據(jù)對基本RS觸發(fā)器電路的分析得知：當SD=RD=0時，Q、均為高電平，一且SD、RD同時變?yōu)楦唠娖?，Q、輸出為O,1（或1,0）無法確定。也就是說當SD=RD=0時，Q和輸出端的狀態(tài)是確定的，即為1,狀態(tài)不定是指當SD、RD同時從0變成1后，Q、輸出端的狀態(tài)不確定（Q= 1,=0,還是Q=0,=1,不能確定）。

　　1.2 同步RS觸發(fā)器

　　同步RS觸發(fā)器的電路圖及電壓波形圖如圖4所示。

　　根據(jù)對同步RS觸發(fā)器電路的分析得知：CP=0時，S=X,R=X,Q、輸出端保持不變；CP=1時，其工作情況同基本RS觸發(fā)器一樣（設(shè)Q初態(tài)為0）。

　　CP=1期間，S=R=1,Q和輸出同時為高電平1,一旦CP從高電平變?yōu)榈碗娖剑琎、輸出端的狀態(tài)同樣是不定的（即可能Q=0,=1,也可能Q=1,=0）。其輸出狀態(tài)是隨機的，無法確定。

　　1.3 主從結(jié)構(gòu)RS觸發(fā)器

　　主從結(jié)構(gòu)RS觸發(fā)器的電路圖如圖5所示，由主觸發(fā)器和從觸發(fā)器組成。

　　主、從觸發(fā)器分別由兩個同步RS觸發(fā)器組成。根據(jù)對主從型RS觸發(fā)器電路的分新，畫出其相應(yīng)的電壓波形圖，主從結(jié)構(gòu)RS觸發(fā)器的電壓波形圖如圖6所示（設(shè)初態(tài)為0）。

　　CP=1時，主觸發(fā)器觸發(fā)工作，從觸發(fā)器的Q、輸出端保持不變；CP=O時，從觸發(fā)器觸發(fā)工作，主觸發(fā)器的Q'、輸出端保持不變。輸出端輸出狀態(tài)的變化發(fā)生在CP信號的下降沿，但卻是受到CP=1期間R、S輸入信號的影響。圖4中的脈沖3,CP=1,S=R=1時，Q'==1,且持續(xù)到CP下降沿時刻，則Q'=0,=1,還是Q'=1,=0不確定。所以當CP下降沿時刻一到從觸發(fā)器Q端輸出高電平還是低電平無法確定，其狀態(tài)不定，并不是指Q、同時輸出高電平，和基本RS、同步RS觸發(fā)器的理解不同。

　　通過對電路的分析總結(jié)出主從型RS觸發(fā)器Q端電壓波形變化的描述方法。

　　從觸發(fā)器是按照CP下降沿時刻到這一時刻主觸發(fā)器輸出端Q'、的信號觸發(fā)工作。即Q'=1,=0,則Q=1,=0;Q'=0,=1,則Q=0,=1.所以不需要對CP=1期間，主觸發(fā)器Q'、的信號全部分析出來。可以在每個CP脈沖下降沿到來這一刻往前去確定Q'、，一旦明確知道Q'、的信號，就不需要知道前面Q'、的信號，即知道CP下降沿這一時刻的Q'、的信號，則CP下降沿時刻一到，從觸發(fā)器的輸出也明確了。

　　圖4中脈沖1下降沿t2時刻到，如何判斷Q端的信號？由于t1-t2期間S=O,R=1,主觸發(fā)器量0,即Q'=0,=1,所以t2時刻一到，Q=Q'=0,==1,不需要對t1之前的信號再進行詳細分析。

　　同理脈沖2下降沿t5時刻到，由于t4-t5期間，S=R=O.主觸發(fā)器處于保持狀態(tài)，而Q'、保持什么狀態(tài)不清楚，再看t3-t4期間，S=1,R=0,主觸發(fā)器置1,使Q'=1,=0,由此可知t4-t5期間主觸發(fā)器保持1狀態(tài)，所以在t5時刻一到Q=Q'=1,==0.

　　2 JK觸發(fā)器電路分析

　　JK觸發(fā)器是數(shù)字電路觸發(fā)器中的一種電路單元。JK觸發(fā)器具有置0、置1、保持和翻轉(zhuǎn)功能，在各類集成觸發(fā)器中，JK觸發(fā)器的功能為齊全。在實際應(yīng)用中，它不僅有很強的通用性，而且能靈活地轉(zhuǎn)換其他類型的觸發(fā)器。由JK觸發(fā)器可以構(gòu)成D觸發(fā)器和T觸發(fā)器。CP由0變1時，觸發(fā)器不翻轉(zhuǎn)，為接收輸入信號作準備。設(shè)觸發(fā)器原狀態(tài)為Q=0,Q=1.當CP由0變1時，有兩個信號通道影響觸發(fā)器的輸出狀態(tài)，一個是G12和G22打開，直接影響觸發(fā)器的輸出，另一個是G4和G3打開，再經(jīng)G13和G23影響觸發(fā)器的狀態(tài)。前一個通道只經(jīng)與門，而后一個通道則要經(jīng)與非門和與門，顯然CP的跳變經(jīng)前者影響輸出比經(jīng)后者要快得多。在CP由0變1時，G22的輸出首先由0變1,這時無論G23為何種狀態(tài)（即無論J、K為何狀態(tài)），都使Q仍為0.由于Q同時連接G12和G13的輸入端，因此它們的輸出均為0,使G11的輸出Q=1,觸發(fā)器的狀態(tài)不變。CP由0變1后，打開G3和G4,為接收輸入信號J、K作好準備。

　　主從結(jié)構(gòu)JK觸發(fā)器和主從結(jié)構(gòu)RS觸發(fā)器區(qū)別在于當J=K=1時，觸發(fā)器將翻轉(zhuǎn)為與初始狀態(tài)相反的狀態(tài)，所以JK觸發(fā)器不再存在輸出狀態(tài)不定的情況。主從結(jié)構(gòu)JK觸發(fā)器電路圖如圖7所示。圖8為主從結(jié)構(gòu)JK觸發(fā)器的電壓波形圖（設(shè)初態(tài)為0）。

　　脈沖1:當CP=1時，t1-t2期間J=K=1,Q'取反，由原來的0取反為1.主觸發(fā)器的狀態(tài)改變了不會再翻轉(zhuǎn)回來，所以t2-t3期間，盡管j、k輸入端的信號發(fā)生變化，卻不用再詳細分析，t3下降沿時刻一到，從觸發(fā)器Q端亦從0翻轉(zhuǎn)到1.脈沖2:當CP=1時，t4-t5期間，J=K=0,為保持不變狀態(tài)，狀態(tài)沒有變化，故需要對下一時間段進行分析，t5-t6期間，J=1,K=O,主觸發(fā)器量1,而原狀態(tài)就為1,狀態(tài)沒有發(fā)生改變，所以還需對下一時間段進行判定，t6時刻一到，J=K=1,主觸發(fā)器輸出狀態(tài)，取反為0,由于主觸發(fā)器的狀態(tài)只能改變，所以不需要再分析后面的時間段，下降沿t7時刻一到，從觸發(fā)器跟從主觸發(fā)器-樣輸出低電平。

　　3 電壓波形圖

　　通過對不同電路結(jié)構(gòu)觸發(fā)器電壓波形圖的分析，發(fā)現(xiàn)僅了解觸發(fā)器的特性表，特性方程式，狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖是不夠的，還需理解其電路結(jié)構(gòu)才能真正掌握觸發(fā)器電路。并由此得到主從型RS觸發(fā)器和主從型JK觸發(fā)器電壓波形圖的描繪方法。

　　主從型RS觸發(fā)器：判斷每個CP下降沿時刻到時狀態(tài)的變化，是自這一時刻起自后往前判定，CP=1期間，主觸發(fā)器的狀態(tài)，一旦主觸發(fā)器的狀態(tài)明確了，就不需再往前判定主觸發(fā)器的狀態(tài)，該狀態(tài)即為CP下降沿到時主觸發(fā)器的狀態(tài)，而從觸發(fā)器在CP下降沿時刻一到跟隨主觸發(fā)器的狀態(tài)變化即可。

　　主從型JK觸發(fā)器：判斷每個CP下降沿到時輸出狀態(tài)的變化，是從CP為高電平開始（即上升沿這一時刻）根據(jù)J、K輸入端的信號變化自前往后分時間段判定主觸發(fā)器的狀態(tài)，-旦狀態(tài)變化了，就不需要再分析后面的輸入信號，因為CP=1期間，主觸發(fā)器的狀態(tài)只能改變，此狀態(tài)維持到CP下降沿到時，從觸發(fā)器跟隨主觸發(fā)器的狀態(tài)而變化。

　　4 結(jié)束語

　　觸發(fā)器作為構(gòu)成數(shù)字系統(tǒng)的一種基本邏輯單元，由于其不同的電路結(jié)構(gòu)帶來不同動作特點，在電路設(shè)計和使用時，須區(qū)分使用。而在介紹觸發(fā)器這一章時，由于是從組合邏輯問題過渡到時序邏輯問題，對觸發(fā)器電路的分析及描述方法和組合邏輯電路不同，故需對不同電路結(jié)構(gòu)的觸發(fā)器，在分析其電路結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，總結(jié)出其動作特點和規(guī)律，以便正確掌握和使用觸發(fā)器。