触发器是一种数字元件，一种双稳态器件，可以切换到一种状态，即使外部信号被移除，也可以无限期地保持在这种状态。它由一级逻辑元素（AND-NE、OR-NE 等）构成，指代二级逻辑设备。
在实践中，触发器可作为单独封装中的微电路或作为大型集成电路 (LSI) 或可编程逻辑矩阵 (PLM) 中的元件使用。
触发分类和时序类型
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，在第一类设备中，输出信号的电平与输入信号的变化同时发生变化。对于同步触发，只有在为此目的提供的输入端存在时钟信号时，状态才会改变。为此提供了一个特殊的输出，用字母 C（时钟）表示。根据选通同步元件的类型分为两类：
- 动态的;
- 静止的。
在第一种类型中，输出电平的变化取决于时钟脉冲的边沿（前沿）或下降沿出现时的输入信号配置（取决于触发的具体类型）。任何信号都可以在时钟沿（衰减）出现之间馈送到输入，触发状态不会改变。第二个版本不改变时钟电平，但时钟输入上出现 1 或 0 是时钟的标志。也有复杂的触发装置按以下分类：
- 稳态数量（3 个或更多，而基本元素为 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。
触发器的类型及其操作原理
有几种基本类型的触发器。在我们讨论差异之前，我们应该注意一个共性：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，这是一个形成初始状态设置信号的 RC 电路。
RS 触发器
最常见的异步双稳态器件类型是 RS 触发器。它指的是具有单独状态 0 和 1 设置的触发器。为此有两个输入：
- S——集合（集合）；
- R - 重置。
有一个直接输出Q，也可以是反相输出Q1。它的逻辑电平总是与 Q 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 将设置为逻辑 1（如果有反向输出，它将变为电平 0）。之后设置输入上的信号可以随心所欲地改变 - 输出电平不会受到影响。只要那个出现在R输入上。这会将触发器设置为状态 0（反向引脚上的 1）。复位输入上的信号变化不会影响元件的进一步状态。
重要的！ 禁止在两个输入上都有逻辑 1 的变体。触发器将设置为任意状态。在设计电路时应避免这种情况。
RS 触发器可以基于常用的双输入 I-NE 元件构建。这种方法在传统芯片以及可编程阵列内部都是可行的。
一个或两个输入可以反转。这意味着在这些引脚上，触发器由低电平而不是高电平的外观控制。
如果您使用两个 I-NE 输入元件构建 RS 触发器，则两个输入都将反转 - 由逻辑零的电源控制。
RS 触发器有一个门控版本。它有一个额外的 C 输入。当满足两个条件时发生切换：
- Set 或 Reset 输入上存在高电平；
- 时钟信号的存在。
当需要延迟切换时使用这种元件，例如，在瞬态结束时。
D-触发器
D-trigger（“透明触发器”，“latch”）属于同步器件的范畴，时钟在输入C。还有一个用于数据D（Data）的输入。就功能而言，该设备属于通过一个输入接收信息的触发器。
只要时钟输入端存在逻辑 1，输出端 Q 的信号就会重复数据输入端的信号（透明模式）。一旦选通电平变为 0，输出 Q 的电平保持与下降（锁定）时的电平相同。这样，您可以在任何时间点将输入电平锁定到输入。还有边沿触发的 D 触发器。它们在选通脉冲的上升沿锁存信号。
在实践中，两种双稳态器件可以组合在一个芯片中。例如，D 和 RS 触发器。在这种情况下，设置/复位输入优先。如果它们的逻辑为零，则该元素的行为类似于正常的 D 触发器。如果至少有一个输入为高电平，则无论输入 C 和 D 上的信号如何，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功能。为避免这种情况，使用了双元素（触发器触发器）并用字母 TT 表示。第一个触发器是一个正常的锁存器，它允许输入信号进入输出。第二个触发器是记忆元件。两者都由一个闪光灯计时。
T-触发器
T触发器是一个可数的双稳态元件。它的工作逻辑很简单，每次下一个逻辑输入出现时它都会改变状态。如果将脉冲信号应用于其输入，则输出频率将是输入频率的两倍。在反向输出上，信号将与正向信号反相。
这就是异步 T 触发器的工作原理。还有一个同步版本。当脉冲信号施加到时钟输入并且引脚 T 出现逻辑信号时，该元件的行为方式与异步信号相同 - 它将输入频率分成两半。如果 T 引脚为逻辑零，则无论是否存在门，Q 输出都设置为低电平。
JK 触发器
这种双稳态元素属于通用范畴。它可以通过输入单独控制。 JK 触发器的逻辑与 RS 元素的逻辑相似。 J（作业）输入用于将输出设置为 1。引脚 K（保持）上的高电平将输出重置为零。 RS 触发器的根本区别在于两个控制输入上同时出现一个是不被禁止的。在这种情况下，元素的输出将其状态更改为相反。
如果连接了 Job 和 Keep 输出，则 JK 触发器变为异步计数 T 触发器。当对组合输入应用曲折时，输出将是频率的一半。与 RS 元素一样，有一个 JK 触发器的时钟版本。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。可以从单个元素构建矩阵以存储二进制状态 - 这是用于构建静态随机存取存储器 (SRAM) 的原理。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 SRAM 用于控制器和 PLC。但低写入密度阻碍了此类矩阵在 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。双稳态元素可以连接成链来获得不同的划分因子。相同的链可用作脉冲计数器。为此，有必要从中间元件读取每个时刻的输出状态 - 我们得到一个二进制代码，对应于到达第一个元件输入的脉冲数。
根据使用的触发器的类型，计数器可以是同步的或异步的。顺序代码到并行代码的转换器使用相同的原理，但这里只使用可以门控的元素。触发器还用于构建数字延迟线和其他二进制元素。
RS 触发器用作电平锁存器（接触反弹抑制器）。如果使用机械开关（按钮、开关）作为逻辑电平源，按下时颤振效果会形成许多信号代替一个信号。 RS-trigger 成功地解决了这个问题。
双稳态器件的应用领域广泛。在他们的帮助下可以解决的任务范围在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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