一、基本RS锁存器

1.简介

RS锁存器为最基本的时序逻辑电路，其特点是电路中各点的电位值不仅与当前时刻有关，还与电路前一时刻状态有关。
在这里插入图片描述

上图所示电路为基本RS锁存器，其重要的结构特点为反馈线，该线使得时序逻辑电路与普通组合逻辑电路有所区分。

2.输出状态规定

基本RS锁存器状态有两种，及0状态与1状态。当输出Q = 0且Q非 = 1时，我们称该锁存器处于0状态。与之相反，Q = 1且Q非 = 0时，该锁存器处于1状态。
在描述输出时，常用Qⁿ表示现态，及当前电路正处于的状态。常用Qⁿ⁺¹表示次太，及为该状态之后一瞬间的状态。

3.输入输出特性

RS锁存器输入端为R（reset）和S（set），均为低电平有效。当R = 1, S = 1时，锁存器始终保持之前状态，而当R = 0, S = 1时，锁存器变至“0状态”。与之对应，当R = 1, S = 0时，锁存器转换为“1状态”。该输入输出特性的特性表如下：

R	S	Qⁿ	Qⁿ⁺¹	功能说明
0	0	0	X	不允许
0	0	1	X	不允许
0	1	0	0	置0
0	1	1	0	置0
1	0	0	1	置1
1	0	1	1	置1
1	1	0	0	保持
1	1	1	1	保持

4.存在问题

基本RS锁存器作为最基本的时序逻辑电路，仍存在一些问题，例如，R S同时输入低电平时会出错，当计算机中多个锁存器需要同时置0或置1时，由于输入信号快慢不同，会导致多个锁存器输出出现快慢不一致的问题，于是，我们需要在基本锁存器的基础上，对其结构进行改进。

二、逻辑门控RS锁存器

1.简介

逻辑门控RS锁存器的电路结构如下所示，由该图可知，电路上部为一个基本RS锁存器，在其下部，增添了两个与非门电路用于控制输入信号。
在这里插入图片描述

2.输入输出特性

上半部分的基本RS锁存电路与上文分析的完全相似，其输入端分别为“置0”与“置1”，且均为低电平有效。
我们着重分析下半部分。当CP = 0时，我们可以发现无论R S输入何值，下端两个与非门输出均为高电平。此时我们称输入被封锁。当CP = 1时，根据我们对基本RS锁存器的了解可知，此电路变为高电平有效电路，及R = 0, S = 1时，锁存器变为1状态，R = 1, S = 0时，锁存器变为0状态。

3.优缺点

逻辑门控RS锁存器对基本RS锁存器进行了优化，当锁存器处于被封锁状态时改变R与S的值，可在封锁解除后多个锁存器统一改变状态。但它仍有缺点，当CP = 1时，输入量发生变化，则无法达到统一改变锁存器状态的目的。此外，R S同时输入高电平会导致锁存器出错。

三、主从RS触发器

1.简介

主从RS触发器由两个逻辑门控RS触发器组成，其中上半部分为从，下半部分为主。其CP信号正好相反。
在这里插入图片描述

2.输入输出特性

由于主从RS触发器由两个逻辑门控RS锁存器组成，其基本输出特性可由上文对逻辑门控RS锁存器电路分析得知，故本部分只分析主从触发器反转时特性变化情况。
主从触发器的触发反转需要两个节拍，CP = 1时，主锁存器对R S输入进行相应，从锁存器被封锁，保持原有状态。而当CP = 0时，主锁存器被封锁，从锁存器接收主锁存器信号并作出响应。