數(shù)字電子技術基礎課件：4.5 觸發(fā)器的邏輯功能及轉換

1、數(shù)字電子技術基礎數(shù)字電子技術基礎上頁上頁下頁下頁返回返回4.5 觸發(fā)器的邏輯功能及轉換觸發(fā)器的邏輯功能及轉換4.5.1 觸發(fā)器的邏輯功能觸發(fā)器的邏輯功能1. D觸發(fā)器觸發(fā)器上升沿觸發(fā)上升沿觸發(fā)D觸發(fā)器的狀態(tài)轉換表觸發(fā)器的狀態(tài)轉換表 CPD Qn Qn + 1說說 明明狀態(tài)不變狀態(tài)不變0 00 100清清01 01 111置置1數(shù)字電子技術基礎數(shù)字電子技術基礎上頁上頁下頁下頁返回返回D觸發(fā)器的次態(tài)卡諾圖和次態(tài)轉換圖觸發(fā)器的次態(tài)卡諾圖和次態(tài)轉換圖 D觸發(fā)器的特性方程觸發(fā)器的特性方程Qn+1=D0 10 1 DQn+1Qn0 0 1 1 次態(tài)卡諾圖次態(tài)卡諾圖D=0D=1D=1D=001狀態(tài)轉換圖狀態(tài)

2、轉換圖數(shù)字電子技術基礎數(shù)字電子技術基礎上頁上頁下頁下頁返回返回2. JK觸發(fā)器觸發(fā)器下降沿觸發(fā)的下降沿觸發(fā)的JK觸發(fā)器的狀態(tài)轉換表觸發(fā)器的狀態(tài)轉換表 CPJ K QnQn+1說說 明明 狀態(tài)不變狀態(tài)不變00000101 Qn+1=Qn01001100 Qn+1= 010010111 Qn+1= 111011110數(shù)字電子技術基礎數(shù)字電子技術基礎上頁上頁下頁下頁返回返回JK觸發(fā)器的次態(tài)卡諾圖和狀態(tài)轉換圖觸發(fā)器的次態(tài)卡諾圖和狀態(tài)轉換圖JK觸發(fā)器的特征方程觸發(fā)器的特征方程nnnQKQJQ 100 01 11 10 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1 JKQn+1Qn次態(tài)卡諾圖次態(tài)卡諾圖狀態(tài)轉換圖

3、狀態(tài)轉換圖J=0K=J=K=001J=1, K=J=, ,K=1數(shù)字電子技術基礎數(shù)字電子技術基礎上頁上頁下頁下頁返回返回在所有類型的觸發(fā)器中，在所有類型的觸發(fā)器中，JK觸發(fā)器具有最強的邏輯功能，它能觸發(fā)器具有最強的邏輯功能，它能執(zhí)行置執(zhí)行置1清清0保持和計數(shù)四種操作，并可容易地轉換為其他保持和計數(shù)四種操作，并可容易地轉換為其他功能的觸發(fā)器，因此在數(shù)字電路中有較廣泛的應用。功能的觸發(fā)器，因此在數(shù)字電路中有較廣泛的應用。 3. T觸發(fā)器觸發(fā)器在某些應用中，需要對觸發(fā)器的計數(shù)功能進行控制，當控制信號在某些應用中，需要對觸發(fā)器的計數(shù)功能進行控制，當控制信號T = 1時，每來一個時，每來一個CP脈沖，它

4、的狀態(tài)翻轉一次；而當脈沖，它的狀態(tài)翻轉一次；而當T = 0時，時，則不對則不對CP信號做出響應而保持狀態(tài)不變。這種觸發(fā)器稱為信號做出響應而保持狀態(tài)不變。這種觸發(fā)器稱為T觸發(fā)觸發(fā)器。器。數(shù)字電子技術基礎數(shù)字電子技術基礎上頁上頁下頁下頁返回返回上升沿觸發(fā)的上升沿觸發(fā)的T觸發(fā)器的狀態(tài)轉換表觸發(fā)器的狀態(tài)轉換表 CPQn+1010110 T Qn 0 1 0 0 0 11 01 1說說 明明狀態(tài)不變狀態(tài)不變nnQQ 1nnQQ 1數(shù)字電子技術基礎數(shù)字電子技術基礎上頁上頁下頁下頁返回返回T觸發(fā)器的次態(tài)卡諾圖和狀態(tài)轉換圖觸發(fā)器的次態(tài)卡諾圖和狀態(tài)轉換圖0 10 1 TQn+1Qn0 1 1 0 T=0T=0T

5、=1T=101(a) 次態(tài)卡諾圖次態(tài)卡諾圖(b) 狀態(tài)轉換圖狀態(tài)轉換圖T觸發(fā)器的特征方程觸發(fā)器的特征方程nnnnQTQTQTQ 1數(shù)字電子技術基礎數(shù)字電子技術基礎上頁上頁下頁下頁返回返回T觸發(fā)器的功能是：觸發(fā)器的功能是：T = 0時處于保持狀態(tài)，時處于保持狀態(tài)，Qn+1=Qn當當T = 1時處于計數(shù)狀態(tài)，時處于計數(shù)狀態(tài)，Qn+1=Qn如使如使T觸發(fā)器輸信號觸發(fā)器輸信號T恒等于恒等于1，則構成，則構成T 觸發(fā)器。觸發(fā)器。每來一個每來一個CP脈沖，脈沖， T 觸發(fā)器狀態(tài)變換一次，故稱其為翻轉觸觸發(fā)器狀態(tài)變換一次，故稱其為翻轉觸發(fā)器或計數(shù)器。發(fā)器或計數(shù)器。T 觸發(fā)器是一位二進制計數(shù)器或二分頻電路。觸

6、發(fā)器是一位二進制計數(shù)器或二分頻電路。數(shù)字電子技術基礎數(shù)字電子技術基礎上頁上頁下頁下頁返回返回4. RS觸發(fā)器觸發(fā)器 RS觸發(fā)器的狀態(tài)轉換表、次態(tài)卡諾圖、特征方程及觸發(fā)器的狀態(tài)轉換表、次態(tài)卡諾圖、特征方程及狀態(tài)轉換圖與時鐘控制狀態(tài)轉換圖與時鐘控制SR鎖存器相同。鎖存器相同。由于在由于在S = R = 1時這種觸發(fā)器的次態(tài)不能確定，這時這種觸發(fā)器的次態(tài)不能確定，這種觸發(fā)器用的較少。種觸發(fā)器用的較少。數(shù)字電子技術基礎數(shù)字電子技術基礎上頁上頁下頁下頁返回返回4.5.2 觸發(fā)器之間的轉換觸發(fā)器之間的轉換1D觸發(fā)器改為觸發(fā)器改為JK觸發(fā)器觸發(fā)器已知已知D觸發(fā)器的特性方程為觸發(fā)器的特性方程為 Qn+1=D

7、JK觸發(fā)器的特性方程為觸發(fā)器的特性方程為nnnQKQJQ 1nnQKQJD 如果用一個邏輯轉換電路使如果用一個邏輯轉換電路使就能構成一個就能構成一個JK觸發(fā)器觸發(fā)器 化為與非與非邏輯式化為與非與非邏輯式 nnnnQKQJQKQJD 數(shù)字電子技術基礎數(shù)字電子技術基礎上頁上頁下頁下頁返回返回D觸發(fā)器轉換為觸發(fā)器轉換為JK觸發(fā)器實現(xiàn)電路觸發(fā)器實現(xiàn)電路2D觸發(fā)器轉換為觸發(fā)器轉換為T觸發(fā)器觸發(fā)器已知已知D觸發(fā)器的特性方程為觸發(fā)器的特性方程為 Qn+1=DT觸發(fā)器的特性方程為觸發(fā)器的特性方程為TQQnn 1數(shù)字電子技術基礎數(shù)字電子技術基礎上頁上頁下頁下頁返回返回D觸發(fā)器轉換為觸發(fā)器轉換為T觸發(fā)器實現(xiàn)電路觸

8、發(fā)器實現(xiàn)電路3JK觸發(fā)器轉換為觸發(fā)器轉換為D觸發(fā)器觸發(fā)器D觸發(fā)器的特性方程為觸發(fā)器的特性方程為 Qn+1=D已知已知JK觸發(fā)器的特性方程為觸發(fā)器的特性方程為nnnQKQJQ 1將將D觸發(fā)器的特性方程經(jīng)過變換，得觸發(fā)器的特性方程經(jīng)過變換，得 nnnnnQDDQQQDQ )(1數(shù)字電子技術基礎數(shù)字電子技術基礎上頁上頁下頁下頁返回返回比較兩種觸發(fā)器的特性方程可知，如果使比較兩種觸發(fā)器的特性方程可知，如果使即可將即可將JK觸發(fā)器轉換成觸發(fā)器轉換成D觸發(fā)器。觸發(fā)器。 DKDJ ,JK觸發(fā)器轉換為觸發(fā)器轉換為D觸發(fā)器實現(xiàn)電路觸發(fā)器實現(xiàn)電路數(shù)字電子技術基礎數(shù)字電子技術基礎上頁上頁下頁下頁返回返回【例【例1】

9、 已知下降沿觸發(fā)已知下降沿觸發(fā)JK觸發(fā)觸發(fā)器的輸入波形如圖所示，試畫出器的輸入波形如圖所示，試畫出Q的波形。設觸發(fā)器的初始狀態(tài)的波形。設觸發(fā)器的初始狀態(tài)為為0?！窘狻俊窘狻?在每個在每個CP的下降沿觀的下降沿觀察察JK的情況。根據(jù)的情況。根據(jù)JK觸發(fā)器觸發(fā)器的邏輯功能，畫出的邏輯功能，畫出Q的波形圖。的波形圖。 數(shù)字電子技術基礎數(shù)字電子技術基礎上頁上頁下頁下頁返回返回【例【例2】 已知邏輯電路及其輸入波形如圖所示，試畫出已知邏輯電路及其輸入波形如圖所示，試畫出Q的波形。的波形。 設觸發(fā)器的初態(tài)均設觸發(fā)器的初態(tài)均0。 【解】【解】 根據(jù)根據(jù)D觸發(fā)器的邏輯功能，畫出觸發(fā)器的邏輯功能，畫出Q的波形的波形 數(shù)字電子技術基礎數(shù)字電子技術基礎上頁上頁下頁下頁返回返回例例3 邊沿邊沿JK觸發(fā)器和維持觸發(fā)器和維持阻塞式阻塞式D觸發(fā)器