第十三章集成觸發(fā)器

1、 13.1集成觸發(fā)器的基本形式 前面學習的組合邏輯門電路是沒有記憶功能的，但在 數(shù)字電路中需要一種具有記憶功能的電路觸發(fā)器。 觸發(fā)器是一種具有記憶功能并且其狀態(tài)能在觸發(fā)脈沖 作用下迅速翻轉(zhuǎn)的邏輯電路。 各種觸發(fā)器的基礎(chǔ)是基本RS觸發(fā)器。 13-1-1 基本基本RS觸發(fā)器：觸發(fā)器： 一、電路組成： 1、將兩個集成與非門的輸出 端和輸入端交叉反饋相接，就組 成了基本RS觸發(fā)器。 2、組成RS觸發(fā)器的輸入輸出端： 3、觸發(fā)器的狀態(tài)：通常規(guī)定Q端的狀態(tài)為觸發(fā)器的狀態(tài) 要實現(xiàn)上述兩個穩(wěn)態(tài)的互相轉(zhuǎn)換則必須外加適當?shù)挠|發(fā)信號！要實現(xiàn)上述兩個穩(wěn)態(tài)的互相轉(zhuǎn)換則必須外加適當?shù)挠|發(fā)信號！ 二、邏輯功能： 2邏輯符號

2、 ： 1邏輯功能： 3、真值表： 觸發(fā)器的翻轉(zhuǎn)：觸發(fā)器狀態(tài)在外加信號作用下狀態(tài)轉(zhuǎn)換的過程。 觸發(fā)脈沖：能使觸發(fā)器發(fā)生翻轉(zhuǎn)的外加信號。 4、概念： 12.1.2 鐘控同步鐘控同步RS觸發(fā)器觸發(fā)器 一、電路組成： 一個基本RS觸發(fā)器；兩控 制門(G3、G4)。 邏輯符號如圖 (b)所示 主控脈沖: 控制數(shù)字系統(tǒng)中各觸發(fā)器，用CP表示 CP端無小圓圈端無小圓圈正脈沖正脈沖(CP上升沿上升沿)觸發(fā)有效。觸發(fā)有效。 二、工作原理: 1、CP = 0時，G3、G4輸出為1，觸發(fā)器維持原態(tài) 2、CP = 1時，觸發(fā)器狀態(tài)由R、S決定(見下真值表) SnRnQn + 1 00不變不變 101 010 11不定

3、不定 現(xiàn)狀態(tài)現(xiàn)狀態(tài) 原狀態(tài)原狀態(tài) 12.2 計數(shù)觸發(fā)型鐘控同步計數(shù)觸發(fā)型鐘控同步RS觸發(fā)器及其空翻現(xiàn)象觸發(fā)器及其空翻現(xiàn)象 一、計數(shù)觸發(fā)型鐘控同步一、計數(shù)觸發(fā)型鐘控同步RS觸發(fā)器觸發(fā)器 1、觸發(fā)器的主要用途之一就是構(gòu)成計數(shù)電路，完成計數(shù)功能。 2、計數(shù)觸發(fā)型鐘控同步RS觸發(fā)器電路： 電路構(gòu)成特點：在一個鐘控同 步RS觸發(fā)器基礎(chǔ)上，將控制門G3、 G4的輸入端R、S分別與觸發(fā)器的 輸出端Q和相連。 3、工作原理： 二、計數(shù)觸發(fā)型鐘控同步二、計數(shù)觸發(fā)型鐘控同步RS觸發(fā)器的空翻現(xiàn)象觸發(fā)器的空翻現(xiàn)象 1正常工作條件：時鐘脈沖的寬 度必須足夠窄。 2出現(xiàn)問題：空翻現(xiàn)象。 空翻現(xiàn)象若時鐘脈沖較寬，造成觸發(fā)器

4、動作混亂， 在一個時鐘脈沖內(nèi)出現(xiàn)多次翻轉(zhuǎn) 例：當Q=0，Q=1時加入CP脈沖 0 1 1 1 0 翻轉(zhuǎn)翻轉(zhuǎn)1翻轉(zhuǎn)翻轉(zhuǎn)0 1 0 翻轉(zhuǎn)翻轉(zhuǎn)1翻轉(zhuǎn)翻轉(zhuǎn)0 第第1次翻轉(zhuǎn)次翻轉(zhuǎn) 第第2次翻轉(zhuǎn)次翻轉(zhuǎn) CP足夠?qū)挄r，將產(chǎn)生多次翻轉(zhuǎn)。足夠?qū)挄r，將產(chǎn)生多次翻轉(zhuǎn)。 12.3 防止空翻的觸發(fā)器舉例防止空翻的觸發(fā)器舉例 1、主從RS觸發(fā)器是一種能防止空翻的觸發(fā)器。 2、電路結(jié)構(gòu)： 由兩個同步觸發(fā)器構(gòu) 成：主觸發(fā)器由G5、G6、 G7、G8組成；從觸發(fā)器 由G1、G2、G3、G4組成。 設觸發(fā)器始態(tài)為Q = 0(即從觸發(fā)器Q = 0，主觸發(fā)器Q= 0)，計數(shù)脈沖從CP處輸入。 當CP = 1時，主觸發(fā)器狀態(tài)翻轉(zhuǎn)，Q

5、= 1；從觸發(fā)器不能翻轉(zhuǎn)，輸出Q = 0不變。 當CP = 0時，主觸發(fā)器不翻轉(zhuǎn)，Q = 1不變；從觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)，Q = 1。 3、工作原理： 4、工作特點： 從觸發(fā)器的狀態(tài)由主觸發(fā)器決定；主從觸發(fā)器只在每個輸入CP脈沖的 下降沿翻轉(zhuǎn)一次，與CP脈沖的寬度無關(guān)，從而避免空翻現(xiàn)象。 12.4 幾種邏輯功能不同的觸發(fā)器幾種邏輯功能不同的觸發(fā)器 12.4.1 JK觸發(fā)器觸發(fā)器 一、電路結(jié)構(gòu)與邏輯符號： 該觸發(fā)器是CP下降沿(負脈沖) 觸發(fā)有效(有小圓圈)。 二、邏輯功能： 1邏輯功能 2、真值表： 3波形圖： 邊沿觸發(fā)器：觸發(fā)器狀態(tài)只取決于CP上升（或下降）沿 時刻的輸入信號狀態(tài)(例如：J端或K端電平

6、)的觸發(fā)器。 12.4.2 T觸發(fā)器：觸發(fā)器： 一、電路結(jié)構(gòu)： 結(jié)構(gòu)特點：把JK觸發(fā)器的 J端和K端相接作為控制端，稱 為T端。 二、邏輯功能 1邏輯功能 2真值表 3用途：計數(shù)。 當T = 0時，觸發(fā)器無計數(shù)功能； 當T = 1時，觸發(fā)器具有計數(shù)功能。 12.4.3 D觸發(fā)器觸發(fā)器 一、電路結(jié)構(gòu) 在JK觸發(fā)器的K端，串 接一個非門，再接到J端， 引出一個控制端D，就組 成D觸發(fā)器。 二、邏輯功能 1邏輯功能 D型觸發(fā)器是JK觸發(fā)器在J K條件下的特殊情況電路。 在時鐘脈沖作用后，觸發(fā)器狀態(tài)與D端狀態(tài)相同，即DQn 1 2真值表 12.5 觸發(fā)器的型號及應用舉例觸發(fā)器的型號及應用舉例 12.5

7、.1 觸發(fā)器的型號及外引線示例觸發(fā)器的型號及外引線示例 類型：有TTL和CMOS兩種電路。 12.5.2 觸發(fā)器簡單應用實例觸發(fā)器簡單應用實例 一、分頻器 如圖所示。應用一片CC4027雙JK集成觸發(fā)器中 一個單元電路，可構(gòu)成2分頻器。從1CP端輸入2個時 鐘脈沖，則在1Q的輸出端只輸出1個脈沖，實現(xiàn)了2分 頻。即 IO 2 1 ff 二、多路控制的開關(guān)電路 如圖所示。用一片CC4013正邊沿觸發(fā)雙D集成觸發(fā)器中的 一個D觸發(fā)器構(gòu)成多路控制開關(guān)電路。 設未接通任何開關(guān)時，D觸發(fā)器處于0態(tài)，繼電器失電不工 作。 當按動任意一只開關(guān)后，繼電器得電工作；開關(guān)斷開后， 不影響繼電器工作。 再按動任意一只開關(guān)，繼電器失電而停止工作。 三、搶答電路 如圖所示。用一片 CT74LS175四D觸發(fā) 器可構(gòu)成四人智力競