在《数字电路之如雷贯耳的“逻辑电路”》《数字电路之数字集成电路 IC》之后，本文是数字电路入门 3，将带来对时序电路的讲解，及其核心部件触发器的工作原理。

什么是时序电路

上期学过的组合电路，是根据当前输入信号的组合来决定输出电平的电路。换言之，就是现在的输出不会被过去的输入所左右，也可以说成是：过去的输入状态对现在的输出状态没有影响。

这次讲解的时序电路和组合电路不同，它的输出不仅受现在输入状态的影响，还要受过去输入状态的影响。

那么，如何才能将过去的输入状态反映到现在的输出上呢？时序电路到底需要些什么呢？人类总是根据过去的经验决定现在的行动，这时我们需要的就是记忆；同样，时序电路也需要这样的功能，而能够实现“记忆”功能的元器件就是触发器。按结构和功能，触发器可以分为 RS 型、JK 型、D 型和 T 型；这里只讲解比较有代表性的 RS 型和 D 型。

触发器就像一个跷跷板

触发器的工作方式与日本的“起坐亲子游戏”很像，所谓“起坐亲子游戏”指的就是公园里的跷跷板。想起跷跷板，就能想象出 RS 触发器的工作原理。

图 2 就是一个跷跷板。这个跷跷板有些生锈，即使没有人坐也不能恢复水平状态，请记住它保持倾斜的样子。假设：

◇ 跷跷板的两端是输出 Q 和 Q#。

◇ 左右的两个人是 R 君和 S 君，表示输入。坐上跷跷板表示逻辑高 H 状态，没有坐在跷跷板上表示逻辑低 L 状态（每次只允许一个人坐，两人不能同时坐）。

图 1　RS 触发器的电路图

图 2　跷跷板的初始状态（Q=L、Q#=H、R=L、S=L）

当 S 君坐上跷跷板（S=H）时，输出 Q 就变为 H（Q# 变成 L）。

图 3　S 君坐在跷跷板上的状态（Q=H、Q#=L、R=L、S=H）

因为跷跷板有些生锈、动作不灵活，所以即使 S 君下来了（S=L），Q# 还是 L，并不改变。

图 4　S 君从跷跷板上下来的状态（Q=H、Q#=L、R=L、S=L）

当 R 君坐上跷跷板时，Q 变成 L（Q# 变成 H）；当 R 君从跷跷板上下来时，也会保持 L 状态。从这个过程来看，可以说跷跷板记住了以前坐过它的人。用真值表表示 RS 触发器的工作过程，就像图 5 所示一样，表中 Q0 和 Q0# 表示的是输入变化以前的输出。