触发器是数字技术的一个元素，是一种双稳态设备，可以切换到其中一种状态，即使外部信号被移除，也可以无限期地保持在其中。它由第一层的逻辑元素（AND-NOT、OR-NOT 等）构成，属于第二层的逻辑设备。
在实践中，触发器以单独封装中的微电路形式生产，或者作为元件包含在大型集成电路 (LSI) 或可编程逻辑阵列 (PLM) 中。
触发同步的分类和类型
触发器分为两大类：
- 异步;
- 同步（时钟）。
它们之间的根本区别在于，对于第一类设备，输出信号电平的变化与输入（输入）处信号的变化同时发生。对于同步触发，只有在为此提供的输入端有同步（时钟、选通）信号时才会发生状态变化。为此，提供了一个特殊的输出，用字母 C（时钟）表示。根据门控类型，同步元件分为两类：
- 动态的;
- 静止的。
对于第一种类型，输出电平根据前沿（前沿）或时钟脉冲下降（取决于触发的具体类型）出现时的输入信号配置而变化。在同步前沿（斜率）出现之间，任何信号都可以应用于输入，触发器的状态不会改变。在第二个选项中，时钟的符号不是电平变化，而是时钟输入端出现 1 或 0。也有复杂的触发装置按以下分类：
- 稳定状态的数量（3 个或更多，而主要元素为 2 个）；
- 级别数（也超过 3 个）；
- 其他特征。
复杂元素在特定设备中的用途有限。
触发器的类型及其工作原理
有几种基本类型的触发器。在理解差异之前，应该注意一个共同的属性：当施加电源时，任何设备的输出都会设置为任意状态。如果这对电路的整体运行至关重要，则必须提供预设电路。在最简单的情况下，这是一个产生用于设置初始状态的信号的 RC 电路。
RS 人字拖
最常见的异步双稳态器件类型是 RS 触发器。它指的是分别设置状态 0 和 1 的触发器。为此有两个输入：
- S——设置（安装）；
- R——复位（复位）。
有一个直接输出Q，也可以有一个反相输出Q1。它的逻辑电平总是与 Q 的电平相反——这在设计电路时很有用。
当对输入 S 施加正电平时，输出 Q 将被设置为逻辑单元（如果有反相输出，它将变为电平 0）。之后，在设置的输入端，信号可以随心所欲地改变——这不会影响输出电平。直到输入 R 出现 1。这会将触发器设置为状态 0（反相输出为 1）。现在改变复位输入的信号不会影响元件的进一步状态。
重要的！ 禁止两个输入都有逻辑单元的选项。触发器将设置为任意状态。在设计方案时，应该避免这种情况。
RS触发器可以建立在广泛使用的两输入NAND元件的基础上。这种方法在传统的微电路和可编程矩阵内部都实现了。
一个或两个输入可以反转。这意味着在这些引脚上，触发器不是由高电平，而是低电平的外观控制。
如果您在双输入 AND-NOT 元素上构建 RS 触发器，则两个输入都将是反向的 - 由逻辑零的供应控制。
RS触发器有一个门控版本。它有一个额外的输入 C。当满足两个条件时会发生切换：
- Set 或 Reset 输入端出现高电平；
- 时钟信号的存在。
这种元件用于必须延迟切换的情况，例如，在瞬态结束时。
D 人字拖
D-trigger（“透明触发器”，“latch”，latch）属于同步器件的范畴，由输入C计时。还有一个数据输入D（Data）。在功能方面，该设备属于通过一个输入接收信息的触发器。
只要时钟输入处存在逻辑 1，输出 Q 处的信号就会重复数据输入处的信号（透明模式）。一旦选通电平进入状态 0，输出 Q 的电平将保持与边沿（锁存）时的电平相同。因此，您可以随时在输入端固定输入电平。前面还有带时钟的 D 触发器。它们在选通脉冲的上升沿锁存信号。
实际上，两种类型的双稳态器件可以组合在一个微电路中。例如，D 和 RS 触发器。在这种情况下，设置/复位输入具有优先权。如果它们上有一个逻辑零，那么该元素的行为就像一个正常的 D 触发器。当至少一个输入出现高电平时，无论输入 C 和 D 处的信号如何，输出都设置为 0 或 1。
D 触发器的透明度并不总是一个有用的特性。为了避免这种情况，使用了双元素（触发器，“拍手”触发器），它们用字母 TT 表示。第一个触发器是将输入信号传递到输出的常规锁存器。第二个触发器用作存储元件。两种设备都使用一个频闪进行计时。
人字拖
T-触发器属于可数双稳态元素类。它的工作逻辑很简单——每次下一个逻辑单元进入它的输入时，它都会改变它的状态。如果将脉冲信号应用于输入，则输出频率将是输入频率的两倍。在反相输出端，信号将与直接信号异相。
这就是异步 T 触发器的工作原理。还有一个同步选项。当脉冲信号应用于时钟输入并且在输出 T 处存在逻辑单元时，该元件的行为方式与异步元件相同 - 它将输入频率分成两半。如果 T 引脚为逻辑零，则 Q 输出设置为低电平，无论是否存在选通脉冲。
JK 人字拖
这种双稳态元件属于通用元件的范畴。它可以通过输入单独控制。 JK触发器的逻辑与RS元件的工作类似。 J（作业）输入用于将输出设置为 1。 K（保持）引脚上的高电平将输出重置为零。与 RS 触发器的根本区别在于，不禁止两个控制输入上同时出现一个。在这种情况下，元素的输出将其状态更改为相反。
如果 Job 和 Keep 输出连接，则 JK 触发器变为异步计数 T 触发器。当向组合输入应用方波时，输出将是频率的一半。与 RS 元件一样，JK 触发器也有时钟版本。在实践中，主要使用这种类型的门控元件。
实际使用
即使外部信号被去除，触发器也能保留记录信息的特性允许它们用作容量为 1 位的存储单元。您可以从单个元素构建用于存储二进制状态的矩阵 - 根据此原理，构建静态随机存取存储器 (SRAM)。这种存储器的一个特点是电路简单，不需要额外的控制器。因此，此类 SRAM 用于控制器和 PLA。但低记录密度阻止了此类矩阵在 PC 和其他强大的计算系统中的使用。
上面提到了使用触发器作为分频器。双稳态元件可以链式连接，得到不同的分频比。同一串可用作脉冲计数器。为此，有必要在每个时刻读取中间元件的输出状态 - 将获得与到达第一个元件输入的脉冲数相对应的二进制代码。
根据应用的触发器类型，计数器可以是同步的或异步的。串并转换器建立在相同的原理上，但这里只使用门控元件。此外，数字延迟线和二进制技术的其他元素都建立在触发器之上。
RS 触发器用作电平钳位（反弹抑制器）。如果使用机械开关（按钮、开关）作为逻辑电平源，那么当按下时，弹跳效果将形成许多信号而不是一个信号。 RS 触发器成功地解决了这个问题。
双稳态器件的范围很广。在他们的帮助下解决的任务范围很大程度上取决于设计师的想象力，尤其是在非标准解决方案领域。
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