第7章觸發(fā)器

1、第第7章章 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器第第7章章 觸發(fā)器觸發(fā)器 7.1 觸發(fā)器電路結(jié)構(gòu)形式觸發(fā)器電路結(jié)構(gòu)形式 7.2 主從觸發(fā)器主從觸發(fā)器 7.3 邊沿觸發(fā)器邊沿觸發(fā)器7.4 觸發(fā)器邏輯功能轉(zhuǎn)換觸發(fā)器邏輯功能轉(zhuǎn)換第第7章章 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器觸發(fā)器概述觸發(fā)器概述觸發(fā)器觸發(fā)器是構(gòu)成時(shí)序邏輯電路的基本單元電路。是構(gòu)成時(shí)序邏輯電路的基本單元電路。觸發(fā)器具有觸發(fā)器具有記憶功能記憶功能，能存儲(chǔ)一位二進(jìn)制數(shù)碼。，能存儲(chǔ)一位二進(jìn)制數(shù)碼。觸發(fā)器有四個(gè)觸發(fā)器有四個(gè)基本特性基本特性： （1 1）有兩個(gè)穩(wěn)態(tài)，用二進(jìn)制數(shù)）有兩個(gè)穩(wěn)態(tài)，用二進(jìn)制數(shù)0 0和和1 1表示，無表示，無 外觸發(fā)外觸發(fā)時(shí)可維持穩(wěn)態(tài)；時(shí)可維持穩(wěn)態(tài)； （

2、2 2）外觸發(fā)下，兩個(gè)穩(wěn)態(tài)可相互轉(zhuǎn)換（稱翻轉(zhuǎn)）；）外觸發(fā)下，兩個(gè)穩(wěn)態(tài)可相互轉(zhuǎn)換（稱翻轉(zhuǎn)）； （3 3）有兩個(gè)互補(bǔ)輸出端。）有兩個(gè)互補(bǔ)輸出端。 （4 4）初態(tài)和次態(tài)）初態(tài)和次態(tài) 輸出沒有新的狀態(tài)時(shí)，會(huì)保持原狀態(tài)正常工作時(shí)，觸發(fā)器的兩個(gè)輸出狀態(tài)(Q, )是互補(bǔ)的,用Q的狀態(tài)表示觸發(fā)器的狀態(tài)Q用 表示觸發(fā)器接收信號(hào)之后的新狀態(tài)，稱次態(tài)1nQ用 Qn表示觸發(fā)器接收信號(hào)之前的狀態(tài)，稱初態(tài)或現(xiàn)態(tài)第第7章章 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器觸發(fā)器的分類：觸發(fā)器的分類： 按有無動(dòng)作的統(tǒng)一時(shí)間節(jié)拍按有無動(dòng)作的統(tǒng)一時(shí)間節(jié)拍（時(shí)鐘脈沖）（時(shí)鐘脈沖）不不同同: :基本觸發(fā)器（無時(shí)鐘觸發(fā)器）和時(shí)鐘觸發(fā)基本觸發(fā)器（無時(shí)鐘觸發(fā)器）和時(shí)

3、鐘觸發(fā)器。器。 按電路結(jié)構(gòu)不同按電路結(jié)構(gòu)不同: :主從觸發(fā)器、維持阻塞觸主從觸發(fā)器、維持阻塞觸發(fā)器、邊沿觸發(fā)器等。發(fā)器、邊沿觸發(fā)器等。 按邏輯功能不同按邏輯功能不同: : RSRS 觸發(fā)器、觸發(fā)器、D D 觸發(fā)器、觸發(fā)器、JKJK 觸發(fā)器、觸發(fā)器、T T 觸發(fā)器、觸發(fā)器、TT觸發(fā)器。觸發(fā)器。第第7章章 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器&QQSdRdSRQQ(a)(b)與非門組成的基本RS觸發(fā)器 （a） 邏輯電路 （b）邏輯符號(hào) 1狀態(tài)：Q1、 Q 0 0狀態(tài)：Q0、 Q 11. 電路組成及邏輯符號(hào) 一、一、基本基本RS觸發(fā)器觸發(fā)器 7.1 觸發(fā)器電路的結(jié)構(gòu)形式觸發(fā)器電路的結(jié)構(gòu)形式&QQSd

4、RdSRQQ(a)(b)Sd為置1(置位)輸入端Rd為置(復(fù)位)輸入端邏輯符號(hào)中用小圓圈表示輸入信號(hào)為低電平有效1. 電路組成及邏輯符號(hào) 低電平有效第第7章章 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器2.2.工作原理工作原理RSQQ0111001110011101100011當(dāng)Sd=1、Rd=0，觸發(fā)器為0態(tài)當(dāng)Sd=0、Rd=1，觸發(fā)器為1態(tài)觸發(fā)器為保持功能不允許出現(xiàn)當(dāng)Sd=Rd=1，當(dāng)Sd=Rd=0，此時(shí)Rd 端加低電平，所以稱Rd為置0端，又稱復(fù)位端。此時(shí)Sd 端加低電平，所以稱Sd為置1端，又稱置位端。第第7章章 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器 3、邏輯功能描述 通常用狀態(tài)真值表狀態(tài)真值表、特征方程特征方程(次態(tài)方程

5、)和狀態(tài)狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖轉(zhuǎn)移圖來描述觸發(fā)器的邏輯功能。 Sd Rd Qn Qn+1功能0 0 00 0 111 不允許0 1 00 1 111置1（Qn+1=1）1 0 01 0 100置0（Qn+1=0）1 1 01 1 101保持（Qn+1=Qn）狀態(tài)真值表狀態(tài)真值表第第7章章 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器與非門基本與非門基本RS觸發(fā)器觸發(fā)器狀態(tài)真值表狀態(tài)真值表 輸入 Sd Rd 輸出 功能說明 1 1 1 0 0 1 0 0 不 變 0 1 1 0 不 定 保持 置0 置1 不允許QQ第第7章章 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器11=ddnddnRSQRSQSd+Rd=1稱為約束項(xiàng)。由于稱為約束項(xiàng)。由于Sd和和R

6、d同時(shí)為又同時(shí)恢復(fù)為同時(shí)為又同時(shí)恢復(fù)為時(shí)，狀態(tài)時(shí)，狀態(tài)Qn+1不確定，為了獲得確定的不確定，為了獲得確定的Qn+1，輸入信號(hào)，輸入信號(hào)Sd和和Rd應(yīng)滿足約束條件應(yīng)滿足約束條件Sd+Rd=1。特征方程特征方程( (次態(tài)方程次態(tài)方程): ): 描述觸發(fā)器邏輯功能的函數(shù)表達(dá)式稱為觸發(fā)器的特征方程或次態(tài)方程。10=ddddRSRS卡諾圖化簡(jiǎn)得特征方程特征方程:1nQ第第7章章 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖描述觸發(fā)器的狀態(tài)轉(zhuǎn)換關(guān)系及轉(zhuǎn)換條件的圖形稱為狀態(tài)描述觸發(fā)器的狀態(tài)轉(zhuǎn)換關(guān)系及轉(zhuǎn)換條件的圖形稱為狀態(tài)轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移圖。圖。011 01101110110Sd Rd當(dāng)觸發(fā)器處在當(dāng)觸發(fā)器處在0狀態(tài)狀態(tài)，

7、即即Qn=0時(shí)時(shí)，若輸入信號(hào)若輸入信號(hào)Sd Rd 10或或11，觸發(fā)器仍為觸發(fā)器仍為0狀態(tài)狀態(tài)；若若 Sd Rd 01，觸發(fā)器就會(huì)翻轉(zhuǎn)成為觸發(fā)器就會(huì)翻轉(zhuǎn)成為1 1狀態(tài)。狀態(tài)。當(dāng)觸發(fā)器處在當(dāng)觸發(fā)器處在1 1狀態(tài)狀態(tài)，即即Qn=1時(shí)時(shí)，若輸入信號(hào)若輸入信號(hào)Sd Rd 01或或11，觸發(fā)器仍為觸發(fā)器仍為1 1狀態(tài)狀態(tài)；若若 Sd Rd 10，觸發(fā)器就會(huì)翻轉(zhuǎn)成為觸發(fā)器就會(huì)翻轉(zhuǎn)成為0 0狀態(tài)狀態(tài)。第第7章章 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器(狀態(tài)不定)(狀態(tài)不定)SdRdQQ 圖7. 基本RS觸發(fā)器波形圖 波形圖：波形圖： 反映觸發(fā)器輸入信號(hào)取值和狀態(tài)之間對(duì)應(yīng)關(guān)系反映觸發(fā)器輸入信號(hào)取值和狀態(tài)之間對(duì)應(yīng)關(guān)系的圖形稱為波

8、形圖。的圖形稱為波形圖。第第7章章 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器4.4.基本基本RSRS觸發(fā)器的特點(diǎn)觸發(fā)器的特點(diǎn)（1 1）觸發(fā)器的次態(tài)不僅與輸入信號(hào)狀態(tài)有關(guān)，）觸發(fā)器的次態(tài)不僅與輸入信號(hào)狀態(tài)有關(guān)，而且與觸發(fā)器的現(xiàn)態(tài)有關(guān)。而且與觸發(fā)器的現(xiàn)態(tài)有關(guān)。（2 2）電路具有兩個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)，在無外來觸發(fā)信）電路具有兩個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)，在無外來觸發(fā)信號(hào)作用時(shí)，電路將保持原狀態(tài)不變。號(hào)作用時(shí)，電路將保持原狀態(tài)不變。（3 3）在外加觸發(fā)信號(hào)有效時(shí)，電路可以觸發(fā)翻）在外加觸發(fā)信號(hào)有效時(shí)，電路可以觸發(fā)翻轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)置轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)置0 0或置或置1 1。（4 4）在穩(wěn)定狀態(tài)下兩個(gè)輸出端的狀態(tài)必須是互）在穩(wěn)定狀態(tài)下兩個(gè)輸出端的狀態(tài)必須是互補(bǔ)關(guān)系

9、，即有約束條件。補(bǔ)關(guān)系，即有約束條件。第第7章章 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器例：用例：用RS觸發(fā)器構(gòu)成無抖動(dòng)開關(guān)觸發(fā)器構(gòu)成無抖動(dòng)開關(guān) 在機(jī)械開關(guān)扳動(dòng)或按動(dòng)過程中在機(jī)械開關(guān)扳動(dòng)或按動(dòng)過程中,一般都存在接觸抖動(dòng)一般都存在接觸抖動(dòng),在幾十毫秒的時(shí)間在幾十毫秒的時(shí)間里連續(xù)產(chǎn)生多個(gè)脈沖里連續(xù)產(chǎn)生多個(gè)脈沖,如圖如圖(a)、(b)所示。這在數(shù)字系統(tǒng)中會(huì)造成電路的誤動(dòng)所示。這在數(shù)字系統(tǒng)中會(huì)造成電路的誤動(dòng)作。為了克服電壓抖動(dòng)，可在電源和輸出端之間接入一個(gè)基本作。為了克服電壓抖動(dòng)，可在電源和輸出端之間接入一個(gè)基本RS觸發(fā)器，在觸發(fā)器，在開關(guān)動(dòng)作時(shí)，使輸出產(chǎn)生一次性的階躍，如圖（開關(guān)動(dòng)作時(shí)，使輸出產(chǎn)生一次性的階躍，如圖（

10、c）、（）、（d）所示，這種無抖）所示，這種無抖動(dòng)開關(guān)稱為邏輯開關(guān)。若將開關(guān)動(dòng)開關(guān)稱為邏輯開關(guān)。若將開關(guān)S來回扳動(dòng)一次，即可在輸出端來回扳動(dòng)一次，即可在輸出端Q得到無抖動(dòng)得到無抖動(dòng)的負(fù)的單拍脈沖。如圖（的負(fù)的單拍脈沖。如圖（c）輸出端的波形。）輸出端的波形。第第7章章 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器5.5.集成基本集成基本RSRS觸發(fā)器觸發(fā)器 (a) 74LS279 的引腳圖 16 15 14 13 12 11 10 9 74LS279 1 2 3 4 5 6 7 8 VCC 4S 4R 4Q 3SA 3SB 3R 3Q 1R 1SA 1SB 1Q 2R 2S 2Q GND (b) CC4044 的引腳

11、圖 16 15 14 13 12 11 10 9 CC4044 1 2 3 4 5 6 7 8 VDD 4S 4R 1Q 3R 3S 3Q 2Q 4Q NC 1S 1R EN 2R 2S VSS EN1時(shí)工作時(shí)工作EN0時(shí)禁止時(shí)禁止1S3S第第7章章 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器 基本RS觸發(fā)器的觸發(fā)方式：邏輯電平直接觸發(fā)。（由輸入信號(hào)直接控制） 在實(shí)際工作中，要求觸發(fā)器按統(tǒng)一的節(jié)拍進(jìn)行狀態(tài)更新。措施： 同步觸發(fā)器（時(shí)鐘觸發(fā)器或鐘控觸發(fā)器）：時(shí)鐘脈沖CP控制的觸發(fā)器，狀態(tài)改變與時(shí)鐘脈沖同步。 CP：脈沖信號(hào)，一般是矩形波。 同步觸發(fā)器的狀態(tài)更新：受CP輸入控制。 觸發(fā)器更新為何種狀態(tài)：由觸發(fā)輸入信號(hào)決

12、定。二、二、 同步（鐘控）同步（鐘控）RSRS觸發(fā)器觸發(fā)器第第7章章 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器 = = = = RSQRSQnn)(約束條件01 S CP R Q Q RD SD G1 G2 G3 G4 & & & & 1、工作原理、工作原理CP0時(shí)，時(shí)，RD=SD=1，觸發(fā)器保持原來狀態(tài)不變。觸發(fā)器保持原來狀態(tài)不變。CP1時(shí)，時(shí)，RD=R，SD=S工作情況與基本工作情況與基本RS觸發(fā)器相同。觸發(fā)器相同。2、功能描述、功能描述（1）特征方程（）特征方程（CP1時(shí)）時(shí)）S RS RQ Qn+1n+10 00 0Q Qn n1 01 01 10 10 10 01 11

13、1不定不定（2）狀態(tài)真值表（）狀態(tài)真值表（CP1時(shí)）時(shí)）方程，狀態(tài)圖狀態(tài)表 電路由兩部分組成，門電路由兩部分組成，門和門組成和門組成基本觸發(fā)器，基本觸發(fā)器，門和門組成門和門組成輸入控制門輸入控制門電電路，控制端信號(hào)由標(biāo)準(zhǔn)脈路，控制端信號(hào)由標(biāo)準(zhǔn)脈沖信號(hào)源提供沖信號(hào)源提供. .1G2G3G4GG3、G4被封鎖R為高電平有效觸發(fā) S為高電平有效觸發(fā) R、S不允許同時(shí)有效第第7章章 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器狀態(tài)真值表狀態(tài)真值表CP R S QnQn+1功能0 QnnnQQ=1 保持1 0 0 01 0 0 101nnQQ=1 保持1 0 1 01 0 1 11111=nQ 置11 1 0 01 1 0 1

14、0001=nQ 置01 1 1 01 1 1 1不定不定不允許第第7章章 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器是指不允許將是指不允許將R和和S同時(shí)取為同時(shí)取為1，所以，所以稱為約束條件。稱為約束條件。 狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖 將觸發(fā)器兩個(gè)穩(wěn)態(tài)將觸發(fā)器兩個(gè)穩(wěn)態(tài)0 0和和1 1用兩用兩個(gè)圓圈表示，用箭頭表示由現(xiàn)態(tài)個(gè)圓圈表示，用箭頭表示由現(xiàn)態(tài)到次態(tài)的轉(zhuǎn)換方向，在箭頭旁邊到次態(tài)的轉(zhuǎn)換方向，在箭頭旁邊用文字符號(hào)及其相應(yīng)信號(hào)表示實(shí)用文字符號(hào)及其相應(yīng)信號(hào)表示實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換所必備的輸入條件，這種現(xiàn)轉(zhuǎn)換所必備的輸入條件，這種圖稱為圖稱為狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖?？ㄖZ圖與特征方程卡諾圖與特征方程=01RSQRSQnn（約束條件）（約束條件）

15、 將將 作為輸出變量作為輸出變量,把把S、R和和 作為輸入變量填入卡諾圖，作為輸入變量填入卡諾圖，經(jīng)化簡(jiǎn)得特征方程經(jīng)化簡(jiǎn)得特征方程1nQnQ第第7章章 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器C PRSQQ不變不變不變不變不變不變置置1置置0置置1置置0不不變變（3）狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖（）狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖（CP=1）（4）波形圖（設(shè)初態(tài)為）波形圖（設(shè)初態(tài)為0）01S=0S=0R=R=S=S=R=0R=0S=0,R=1S=0,R=1S=1,R=0S=1,R=0第第7章章 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器同步同步RSRS 觸發(fā)器觸發(fā)器G1 G2G3 G4S CP RS CP R&Q QS CP RS CP RQ QQ Q(a) 邏輯電

16、路(b) 曾用符號(hào)1S C1 1RQ Q(c) 國標(biāo)符號(hào)&RSCP0時(shí)，R=S=1，觸發(fā)器保持原來狀態(tài)不變。CP1時(shí)，工作情況與基本RS觸發(fā)器相同。第第7章章 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器 同步RS觸發(fā)器中設(shè)置了專用的直接置位端Sd和直接復(fù)位端Rd ，加低電平直接作用于基本RS觸發(fā)器，完成置1或置0的工作，而不受CP脈沖的限制，故稱其為異步置位端和異步復(fù)位端。邏邏輯輯符符號(hào)號(hào)第第7章章 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器CPSRQ有效翻轉(zhuǎn)空翻3、同步、同步RS觸發(fā)器存在的問題觸發(fā)器存在的問題空翻現(xiàn)象空翻現(xiàn)象 在一個(gè)時(shí)鐘脈沖周期（在一個(gè)時(shí)鐘脈沖周期（CP=1）中，觸發(fā)器發(fā)生）中，觸發(fā)器發(fā)生兩次或兩次以上翻轉(zhuǎn)的

17、現(xiàn)象叫做空翻。翻轉(zhuǎn)的現(xiàn)象叫做空翻。 由于在由于在CP=1CP=1期間期間，G3G3、G4G4門為門為“開門開門”，都能接收，都能接收R R、S S信號(hào)。所以，如果在信號(hào)。所以，如果在CP=1CP=1期間期間R R、S S發(fā)生多次變化，則觸發(fā)發(fā)生多次變化，則觸發(fā)器的狀態(tài)也可能發(fā)生多次翻轉(zhuǎn)。器的狀態(tài)也可能發(fā)生多次翻轉(zhuǎn)。 為避免計(jì)數(shù)混亂，要求為避免計(jì)數(shù)混亂，要求每來一個(gè)每來一個(gè)CPCP脈沖，觸發(fā)器脈沖，觸發(fā)器只只發(fā)生一次翻轉(zhuǎn)發(fā)生一次翻轉(zhuǎn)。 CPCP脈沖的寬度（脈沖的寬度（CPCP1 1）應(yīng)限制在應(yīng)限制在 2t2tpdpd t tCPCP 3t 3tpdpd第第7章章 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器G3 G4G

18、1 G2 S RDG1 G2CPQ Q(a) D 觸發(fā)器的構(gòu)成1D D CP 1D C1Q Q(c) 邏輯符號(hào)CPG3 G4&Q Q(b) D 觸發(fā)器的簡(jiǎn)化電路SR&三、同步三、同步D觸發(fā)器（觸發(fā)器（D鎖存器）鎖存器）1.電路組成及邏輯符號(hào)第第7章章 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器 2. 2. 工作原理工作原理（1）當(dāng)當(dāng)CPCP0 0時(shí)，時(shí)，D D觸發(fā)器保持原來狀態(tài)。觸發(fā)器保持原來狀態(tài)。（2）當(dāng)當(dāng)CPCP1 1時(shí)，時(shí)， 如果D0，無論D觸發(fā)器原來狀態(tài)為或1，D 觸發(fā)器輸出均為0； 如果D1，無論D觸發(fā)器原來狀態(tài)為或1，D 觸發(fā)器輸出均為。第第7章章 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器3. D3. D鎖

19、存器狀態(tài)表鎖存器狀態(tài)表 D Qn Q n+1 00 010 10 111（CP=1）4. 4. 特征方程特征方程 Q n+1DDQ n+10011第第7章章 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器01D=1/0/0/1/狀狀態(tài)態(tài)圖圖波波形形圖圖CPDQQ第第7章章 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器7.2 7.2 主從觸發(fā)器主從觸發(fā)器1 1、主從、主從RSRS觸發(fā)器觸發(fā)器G5 G6G1 G2G7 主觸發(fā)器 G8Qm QmG3 從觸發(fā)器 G4&Q Q&1S R CPCPG9(a) 邏輯電路&工作原理工作原理（1）接收輸入信號(hào)過程CP=1期間：主觸發(fā)器控制門G7、G8打開，接收輸入信號(hào)R、S，有： 從觸發(fā)

20、器控制門G3、G4封鎖，其狀態(tài)保持不變。=01RSQRSQnmnm主觸發(fā)器：同步RS觸發(fā)器，其狀態(tài)由輸入信號(hào)決定 從觸發(fā)器：同步RS觸發(fā)器，其狀態(tài)由主觸發(fā)器的狀態(tài)決定 第第7章章 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器G5 G6G1 G2G7 主觸發(fā)器 G8Qm QmG3 從觸發(fā)器 G4&Q Q&1S R CPCPG9&=01RSQRSQnnCP下降沿有效特性特性方程方程（2）輸出信號(hào)過程）輸出信號(hào)過程當(dāng)當(dāng)CP由由1跳到跳到0時(shí)時(shí)（CP脈沖下降脈沖下降沿到來時(shí)），沿到來時(shí)）， 主觸發(fā)器主觸發(fā)器控制門控制門G7、G8封鎖封鎖，在，在CP=1期間接收期間接收的內(nèi)容被存儲(chǔ)起來。的內(nèi)容被存儲(chǔ)起來

21、。從觸發(fā)器控制門從觸發(fā)器控制門G3、G4被打開，被打開，主觸發(fā)器將其接收的內(nèi)容送入從觸主觸發(fā)器將其接收的內(nèi)容送入從觸發(fā)器，發(fā)器，從觸發(fā)器的輸出狀態(tài)由主觸從觸發(fā)器的輸出狀態(tài)由主觸發(fā)器的輸出狀態(tài)決定。發(fā)器的輸出狀態(tài)決定。在CP=0期間，由于主觸發(fā)器保持狀態(tài)不變，受其控制的從觸發(fā)器的狀態(tài)Q、Q的值也不變。第第7章章 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器功能表功能表（只在CP從1變?yōu)?時(shí)有效）S和R都為高電平有效觸發(fā) 功能與同步RS觸發(fā)器完全相同 。第第7章章 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器波形圖（又稱為時(shí)序圖， ） 主從RS觸發(fā)器的時(shí)序圖 第第7章章 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器 Q Q S RS CP RQ Q(b) 曾用符號(hào) 1

22、S 1RS CP RQ Q(c) 國標(biāo)符號(hào)CPC1邏輯符號(hào)邏輯符號(hào)電路特點(diǎn)電路特點(diǎn)主從RS觸發(fā)器采用主從控制結(jié)構(gòu)，從根本上解決了輸入信號(hào)直接控制的問題，具有CP1期間接收輸入信號(hào)，CP下降沿到來時(shí)觸發(fā)翻轉(zhuǎn)的特點(diǎn)。但其仍然存在著約束問題，即在CP1期間，輸入信號(hào)R和S不能同時(shí)為1。邏輯符號(hào)圖中的邏輯符號(hào)圖中的“”符號(hào)稱為延遲輸出符號(hào)稱為延遲輸出指示符，用在觸發(fā)器邏輯符號(hào)上表示指示符，用在觸發(fā)器邏輯符號(hào)上表示“主主從從”結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)。第第7章章 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器主從主從JKJK觸發(fā)器觸發(fā)器（1）電路結(jié)構(gòu)和邏輯符號(hào)）電路結(jié)構(gòu)和邏輯符號(hào)主觸發(fā)器主觸發(fā)器從觸發(fā)器從觸發(fā)器主觸發(fā)器：狀態(tài)由輸入信號(hào)JK決定

23、 從觸發(fā)器：狀態(tài)由主觸發(fā)器的狀態(tài)決定 7.2 7.2 主從觸發(fā)器主從觸發(fā)器第第7章章 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器 Q Q J KJ CP KQ Q曾用符號(hào) 1J 1KJ CP KQ Q國標(biāo)符號(hào)CPC1 J CP K J CP K Q Q Q Q Q Q J K 曾用符號(hào) 1J 1K 國標(biāo)符號(hào) CP C1 邏輯符號(hào)圖中的邏輯符號(hào)圖中的“”符號(hào)稱為延遲輸符號(hào)稱為延遲輸出指示符，用在觸發(fā)器邏輯符號(hào)上表示出指示符，用在觸發(fā)器邏輯符號(hào)上表示“主主從從”結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)。第第7章章 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器（2）工作原理）工作原理CP=1CP=1時(shí)，主時(shí)，主觸發(fā)器接收輸觸發(fā)器接收輸入信號(hào)，從觸入信號(hào)，從觸發(fā)器被封鎖，發(fā)器

24、被封鎖，輸出狀態(tài)保持輸出狀態(tài)保持不變。不變。nDnDKQR QJS= = =主主，nn1n主主主主主主QKQJQKQQJQRSQnnnnDD=主觸發(fā)器的主觸發(fā)器的特征方程：特征方程：第第7章章 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器CP=0CP=0時(shí)，主時(shí)，主觸發(fā)器被封鎖，觸發(fā)器被封鎖，保持不變；從保持不變；從觸發(fā)器接收主觸發(fā)器接收主觸發(fā)器的狀態(tài)觸發(fā)器的狀態(tài)送往輸出端。送往輸出端。1nD1nDQR QS = = =主從主從，111 = = = = = =nnnnnDD1nQQQQQRSQ主主主從從nn1nQKQJQ = = 主從主從JKJK觸發(fā)器的特征方程：觸發(fā)器的特征方程：（無約束條件）（無約束條件）nnQK

25、QJQ主主=1n第第7章章 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器（3）功能描述）功能描述1.狀態(tài)真值表狀態(tài)真值表01J=0J=0K=K=J=J=K=0K=0J=J=,K=1,K=1J=1,K=J=1,K=2.狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖nn1nQKQJQ = = 第第7章章 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器CPJKQ3.波形圖波形圖主從主從JKJK觸發(fā)器工作過程分兩步：觸發(fā)器工作過程分兩步： CP=1CP=1時(shí)，主觸發(fā)器接收輸入信號(hào)，從觸發(fā)器被封鎖時(shí)，主觸發(fā)器接收輸入信號(hào)，從觸發(fā)器被封鎖保持不變保持不變； CPCP由由“1”1”變變“0”0”時(shí)，主觸發(fā)器被封鎖，從觸發(fā)器接收主觸發(fā)器的時(shí)，主觸發(fā)器被封鎖，從觸發(fā)器接收主觸發(fā)器的狀態(tài)

26、，觸發(fā)器的狀態(tài)狀態(tài)，觸發(fā)器的狀態(tài)發(fā)生相應(yīng)變化發(fā)生相應(yīng)變化，CPCP0 0期間，觸發(fā)器狀態(tài)保持。期間，觸發(fā)器狀態(tài)保持。 輸出狀態(tài)如何變化，是由輸出狀態(tài)如何變化，是由CPCP下降沿到來前一瞬間下降沿到來前一瞬間的的J J、K K值按值按JKJK觸發(fā)觸發(fā)器的特征方程來決定。器的特征方程來決定。設(shè)初態(tài)設(shè)初態(tài)Q=0Q=0Q和和Q的變化的變化僅僅發(fā)生在發(fā)生在CP的下降沿的下降沿。脈沖觸發(fā)方式脈沖觸發(fā)方式（克服了空翻現(xiàn)象）（克服了空翻現(xiàn)象）第第7章章 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器（4 4）主從）主從JKJK觸發(fā)器的觸發(fā)器的一次翻轉(zhuǎn)現(xiàn)象一次翻轉(zhuǎn)現(xiàn)象 在在CPCP=1=1期間，如果期間，如果J J、K K多次發(fā)生變化，

27、則主多次發(fā)生變化，則主觸發(fā)器狀態(tài)可能改變，但最多只能改變一次，這觸發(fā)器狀態(tài)可能改變，但最多只能改變一次，這就是主從就是主從JKJK觸發(fā)器的觸發(fā)器的一次翻轉(zhuǎn)問題一次翻轉(zhuǎn)問題。第第7章章 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器C PJKQ主Q主QQt1t2t3nnn1nQKQQJQ主主 = = 設(shè)初態(tài)設(shè)初態(tài)Q=0Q=0錯(cuò)誤動(dòng)作錯(cuò)誤動(dòng)作要求在要求在CPCP1 1期間輸入信號(hào)期間輸入信號(hào)J J、K K不能發(fā)生變化，則應(yīng)使不能發(fā)生變化，則應(yīng)使CP=1CP=1的寬度盡可能窄。的寬度盡可能窄。一次翻轉(zhuǎn)現(xiàn)象一次翻轉(zhuǎn)現(xiàn)象第第7章章 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器2.CP=12.CP=1時(shí)，時(shí)，J J、K K輸入信號(hào)發(fā)生了變化：輸入信號(hào)發(fā)生

28、了變化：若若CPCP下降沿前下降沿前Q=0Q=0，且，且CP=1CP=1期間期間J J、K K信號(hào)若出現(xiàn)使信號(hào)若出現(xiàn)使Q Q變?yōu)樽優(yōu)? 1的的組合，則組合，則CPCP下降沿時(shí)下降沿時(shí)Q Q變?yōu)樽優(yōu)? 1。 否則否則Q Q仍為仍為0 0。 若若CPCP下降沿前下降沿前Q=1Q=1，且，且CP=1CP=1期間期間J J、K K信號(hào)若出現(xiàn)使信號(hào)若出現(xiàn)使Q Q變?yōu)樽優(yōu)? 0的的組合，則組合，則CPCP下降沿時(shí)下降沿時(shí)Q Q變?yōu)樽優(yōu)? 0。 否則否則Q Q仍為仍為1 1。主從主從JKJK觸發(fā)器波形圖的畫法觸發(fā)器波形圖的畫法1.CP=11.CP=1時(shí)，時(shí)，J J、K K輸入信號(hào)沒有發(fā)生變化：輸出狀態(tài)輸入信

29、號(hào)沒有發(fā)生變化：輸出狀態(tài)Q Q由由CPCP下降下降沿到來前一瞬間沿到來前一瞬間的的J J、K K值按值按JKJK觸發(fā)器的特征方程來決定。觸發(fā)器的特征方程來決定。設(shè)初態(tài)設(shè)初態(tài)Q=0Q=0 Q Q CPCP J J K K123第第7章章 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器設(shè)初態(tài)設(shè)初態(tài)Q=0Q=0練習(xí)：主從練習(xí)：主從JKJK觸發(fā)器，試畫出觸發(fā)器，試畫出Q Q的波形圖。的波形圖。第第7章章 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器主從主從JK 觸發(fā)器的特點(diǎn)觸發(fā)器的特點(diǎn) 主從主從JKJK 觸發(fā)器采用主從控制結(jié)構(gòu)，從根本上解觸發(fā)器采用主從控制結(jié)構(gòu)，從根本上解決了輸入信號(hào)直接控制的問題，具有決了輸入信號(hào)直接控制的問題，具有CPCP1 1期

30、間接期間接收輸入信號(hào)，收輸入信號(hào)，CP CP 下降沿到來時(shí)觸發(fā)翻轉(zhuǎn)的特點(diǎn)。下降沿到來時(shí)觸發(fā)翻轉(zhuǎn)的特點(diǎn)。 輸入信號(hào)輸入信號(hào)J J、K K 之間沒有約束。之間沒有約束。 存在一次翻轉(zhuǎn)問題。存在一次翻轉(zhuǎn)問題。即主從即主從JK JK 觸發(fā)器中的主觸觸發(fā)器中的主觸發(fā)器，在發(fā)器，在CPCP1 1期間其狀態(tài)能且只能變化一次，這期間其狀態(tài)能且只能變化一次，這種變化可以是種變化可以是J J、K K 變化引起，也可以是干擾脈沖變化引起，也可以是干擾脈沖引起，因此其抗干擾能力尚需進(jìn)一步提高。引起，因此其抗干擾能力尚需進(jìn)一步提高。第第7章章 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器G1 G2J K CP G7 G8G5 G6 G3 G4

31、Q Q1G9RDSD&帶清零端和預(yù)置端的帶清零端和預(yù)置端的主從主從JKJK觸發(fā)器觸發(fā)器RD=0，直接置001111001SD=0，直接置1G1 G2J K CP G7 G8G5 G6 G3 G4Q Q1G9RDSD&10001111第第7章章 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器 SDJ CP K RD Q QSD RD J KJ CP KQ Q曾用符號(hào)國標(biāo)符號(hào)CPRDSD S 1J 1K R Q QC1帶清零端和預(yù)置端的主從帶清零端和預(yù)置端的主從JKJK觸發(fā)器的邏輯符號(hào)觸發(fā)器的邏輯符號(hào)第第7章章 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器集成主從集成主從JKJK觸發(fā)器觸發(fā)器 14 13 12 11 10 9 87

32、472 1 2 3 4 5 6 7VCC SD RD K3 K2 K1 Q(b) 7472 的引腳圖(a) 74LS76 的引腳圖 16 15 14 13 12 11 10 974LS76 1 2 3 4 5 6 7 81K 1Q 1Q GND 2K 2Q 2Q 2J1CP 1SD 1RD 1J VCC2CP 2SD 2RDNC CP J1 J2 J3 Q GND321KKKK =321JJJJ =低電平有效低電平有效低電平有效CP下降沿觸發(fā)第第7章章 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器 1J 1K S R SD J1 J2 J3 CP K1 K2 K3 RD Q Q C1 & & 與輸入與

33、輸入主從主從JKJK觸發(fā)器的邏輯符號(hào)觸發(fā)器的邏輯符號(hào)第第7章章 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器nnnQTQTQ = = 1nnQQ= = 13 3、T T觸發(fā)器和觸發(fā)器和T T觸發(fā)器觸發(fā)器(1)T(1)T觸發(fā)器觸發(fā)器特征方程：特征方程： 將將JKJK觸發(fā)器的觸發(fā)器的J J和和K K相連作為相連作為T T輸入端就構(gòu)成了輸入端就構(gòu)成了T T觸發(fā)器。觸發(fā)器。T TQ Qn+1n+10 0保持保持1 1翻轉(zhuǎn)翻轉(zhuǎn)狀態(tài)真值表狀態(tài)真值表01T=0T=0T=0T=0T=1T=1T=1T=1狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖(2)T(2)T觸發(fā)器觸發(fā)器當(dāng)當(dāng)T T觸發(fā)器的輸入端為觸發(fā)器的輸入端為T=1T=1時(shí)，稱為時(shí)，稱為T T觸發(fā)器。

34、觸發(fā)器。特征方程為：特征方程為：QC1TQ1TCP邏輯符號(hào)邏輯符號(hào)具有保持和翻轉(zhuǎn)功能。 功能：翻轉(zhuǎn) 第第7章章 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器 邊沿觸發(fā)方式的觸發(fā)器有兩種類型：一種是邊沿觸發(fā)方式的觸發(fā)器有兩種類型：一種是維持維持阻塞式阻塞式觸發(fā)器觸發(fā)器，它是利用電路內(nèi)部的維持，它是利用電路內(nèi)部的維持阻塞線阻塞線產(chǎn)生的維持阻塞作用產(chǎn)生的維持阻塞作用克服空翻現(xiàn)象；另一種是克服空翻現(xiàn)象；另一種是邊沿觸發(fā)器邊沿觸發(fā)器，它是利用觸發(fā)器內(nèi)部，它是利用觸發(fā)器內(nèi)部邏邏輯門輯門之間延遲時(shí)間的不同，使觸發(fā)器只在約定時(shí)鐘跳變時(shí)才接之間延遲時(shí)間的不同，使觸發(fā)器只在約定時(shí)鐘跳變時(shí)才接收輸入信號(hào)。收輸入信號(hào)。 邊沿觸發(fā)器是在時(shí)鐘信

35、號(hào)的某一邊沿邊沿觸發(fā)器是在時(shí)鐘信號(hào)的某一邊沿(上升沿或下降沿上升沿或下降沿)才能對(duì)輸入信號(hào)作出響應(yīng)并引起狀態(tài)翻轉(zhuǎn)，也就是說，只有才能對(duì)輸入信號(hào)作出響應(yīng)并引起狀態(tài)翻轉(zhuǎn)，也就是說，只有在時(shí)鐘的在時(shí)鐘的有效邊沿附近的輸入信號(hào)有效邊沿附近的輸入信號(hào)才是真正有效的，而其它才是真正有效的，而其它時(shí)間觸發(fā)器均處于保持狀態(tài)。時(shí)間觸發(fā)器均處于保持狀態(tài)。優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：克服了空翻現(xiàn)象，大大提高了抗干擾能力。：克服了空翻現(xiàn)象，大大提高了抗干擾能力。7.3 7.3 邊沿觸發(fā)器邊沿觸發(fā)器第第7章章 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器CP下降沿時(shí)刻有效1&A&B1&C&D&QSRQCPKJQ3Q4G1

36、G2G4G3CPQQKJJKCP(a)(b) 1. 電路組成 一、一、 JKJK邊沿觸發(fā)器邊沿觸發(fā)器（a） 邏輯電路邏輯電路(b） 邏輯符號(hào)邏輯符號(hào)第第7章章 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器2.工作原理（下降沿為例）1. 當(dāng)CP=0時(shí)，觸發(fā)器輸出保持不變；2. 當(dāng)CP由0變?yōu)?時(shí)，觸發(fā)器為接收輸入信號(hào)做準(zhǔn) 備，輸出不變；3. 當(dāng)CP由1變?yōu)?時(shí)，觸發(fā)器輸出狀態(tài)更新?？偨Y(jié)：總結(jié)： 在在CP下降沿前接收信息，下降沿前接收信息，CP下降沿觸發(fā)，在下降沿觸發(fā)，在CP下降沿后觸發(fā)器被封鎖。下降沿后觸發(fā)器被封鎖。3.特征方程( 有效) CP第第7章章 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器 4. 狀態(tài)真值表 CP J K 功能說明

37、0 0 0 0 0 1 0 1 保持 0 1 0 1 0 1 0 0 置0 1 0 1 0 0 1 1 1 置1 1 1 1 1 0 1 1 0 翻轉(zhuǎn)nQ1nQ01=nQnnQQ=111=nQnnQQ=1第第7章章 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器邊沿邊沿JKJK觸發(fā)器觸發(fā)器的特點(diǎn)的特點(diǎn)邊沿觸發(fā)，邊沿觸發(fā)，即即CPCP邊沿邊沿到來時(shí)，狀態(tài)發(fā)生變化。到來時(shí)，狀態(tài)發(fā)生變化。無同步觸發(fā)器的空翻現(xiàn)無同步觸發(fā)器的空翻現(xiàn)象。象。功能與主從功能與主從JKJK觸發(fā)器觸發(fā)器相同。相同。使用方便靈活。使用方便靈活?？垢蓴_能力極強(qiáng)，工抗干擾能力極強(qiáng)，工作速度很高。作速度很高。S1JC1RQQ1KS1JC1RQQ1K(a)(b)

38、 (a)下降沿觸發(fā)的JK觸發(fā)器； (b)上升沿觸發(fā)的JK觸發(fā)器 5.邏輯符號(hào)低電平有效低電平有效第第7章章 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器 例：下降沿例：下降沿JKJK觸發(fā)器加輸入信號(hào)觸發(fā)器加輸入信號(hào)CPCP、J J、K K波形波形如圖所示，圖中如圖所示，圖中J J 端存在窄干擾脈沖，試畫出輸出端存在窄干擾脈沖，試畫出輸出端端Q Q的波形。的波形。1=DDRSQ=0，不變不變不變不變0 0、0 0不變，不變，0 0、1 1置置0 0；1 1、0 0置置1 1。1 1、1 1翻轉(zhuǎn)。翻轉(zhuǎn)。6. 波形圖第第7章章 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器設(shè)初態(tài)設(shè)初態(tài)Q=0Q=0 例：對(duì)下降沿例：對(duì)下降沿JKJK觸發(fā)器加輸入信號(hào)觸

39、發(fā)器加輸入信號(hào)CPCP、J J、K K波波形如圖所示，試畫出輸出端形如圖所示，試畫出輸出端Q Q的波形。的波形。CPJQK101110第第7章章 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器集成邊沿集成邊沿JKJK觸發(fā)器觸發(fā)器(a) 74LS112 的引腳圖 16 15 14 13 12 11 10 974LS112 1 2 3 4 5 6 7 8VCC 1RD 2RD 2CP 2K 2J 2SD 2Q1CP 1K 1J 1SD 1Q 1Q 2Q GND(b) CC4027 的引腳圖 16 15 14 13 12 11 10 9CC4027 1 2 3 4 5 6 7 8VDD 2Q 2Q 2CP 2RD 2K 2J

40、 2SD1Q 1Q 1CP 1RD 1K 1J 1SD VSS 74LS11274LS112為雙下降沿為雙下降沿JKJK觸發(fā)器觸發(fā)器。CC4027為為CP雙上升沿雙上升沿JKJK觸發(fā)器觸發(fā)器，異步輸入，異步輸入端端RD和和SD為高電平有效。為高電平有效。第第7章章 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器二、維持二、維持阻塞式阻塞式D D觸發(fā)器觸發(fā)器R RD D、S SD D為異步為異步置置“0”0”、置、置“1”1”端，端，低電平有效。低電平有效。1.邏輯符號(hào) (a) D鎖存器鎖存器 (b) 上升沿觸發(fā)上升沿觸發(fā) (c) 下降沿觸發(fā)下降沿觸發(fā) 第第7章章 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器2.特征方程1nQD= 3.狀態(tài)真值

41、表D DQ Qn+1n+10 00 01 11 101D=0D=0D=1D=1D=0D=0D=1D=14.狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖第第7章章 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器5.波形圖（以CP為例）QCPD123451 1）觸發(fā)器的翻轉(zhuǎn)僅發(fā)生在）觸發(fā)器的翻轉(zhuǎn)僅發(fā)生在CPCP的上升沿。的上升沿。2 2）判斷觸發(fā)器次態(tài)的依據(jù)是）判斷觸發(fā)器次態(tài)的依據(jù)是CPCP上升沿前一瞬間輸入端上升沿前一瞬間輸入端D D的狀態(tài)。的狀態(tài)。設(shè)初態(tài)設(shè)初態(tài)Q=0Q=0第第7章章 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器維持阻塞維持阻塞D D觸發(fā)器特點(diǎn)觸發(fā)器特點(diǎn)上升沿觸發(fā)，上升沿觸發(fā)，即即CPCP上升沿到來時(shí)，狀態(tài)發(fā)生翻轉(zhuǎn)。上升沿到來時(shí)，狀態(tài)發(fā)生翻轉(zhuǎn)。無同步觸發(fā)器的空翻

42、現(xiàn)象。無同步觸發(fā)器的空翻現(xiàn)象。功能與同步功能與同步D D觸發(fā)器相同。觸發(fā)器相同。使用方便靈活。使用方便靈活?？垢蓴_能力極強(qiáng)，工作速度很高?？垢蓴_能力極強(qiáng)，工作速度很高。第第7章章 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器 14 13 12 11 10 9 874LS74 1 2 3 4 5 6 7VCC 2RD 2D 2CP 2SD 2Q 2Q1RD 1D 1CP 1SD 1Q 1Q GND 14 13 12 11 10 9 8CC4013 1 2 3 4 5 6 7VCC 2Q 2Q 2CP 2RD 2D 2SD1Q 1Q 1CP 1RD 1D 1SD VSS (a) 74LS74引腳排列圖 (b) CC401

43、3引腳排列圖集成邊沿集成邊沿D D觸發(fā)器觸發(fā)器：CC4013的異步輸入端RD和SD為高電平有效。CP上升沿觸發(fā)第第7章章 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器例例 已知維持阻塞邊沿已知維持阻塞邊沿D觸發(fā)器輸入觸發(fā)器輸入CP和和D信號(hào)的波形（已信號(hào)的波形（已知知 ），如圖所示，試畫出輸出端），如圖所示，試畫出輸出端Q和和 的波形。的波形。1=DDSRQ第第7章章 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器7.4 觸發(fā)器邏輯功能轉(zhuǎn)換觸發(fā)器邏輯功能轉(zhuǎn)換（1）寫出已有觸發(fā)器和待求觸發(fā)器的特性方程。）寫出已有觸發(fā)器和待求觸發(fā)器的特性方程。（2）變換待求觸發(fā)器的特性方程，使之形式與已）變換待求觸發(fā)器的特性方程，使之形式與已有觸發(fā)器的特性方程一

44、致。有觸發(fā)器的特性方程一致。（3）比較已有和待求觸發(fā)器的特性方程，根據(jù)兩）比較已有和待求觸發(fā)器的特性方程，根據(jù)兩個(gè)方程相等的原則求出轉(zhuǎn)換邏輯。個(gè)方程相等的原則求出轉(zhuǎn)換邏輯。（4）根據(jù)轉(zhuǎn)換邏輯畫出邏輯電路圖。）根據(jù)轉(zhuǎn)換邏輯畫出邏輯電路圖。 令令已有已有觸發(fā)器和觸發(fā)器和待求待求觸發(fā)器的觸發(fā)器的特性方程相等特性方程相等，求，求出轉(zhuǎn)換邏輯。出轉(zhuǎn)換邏輯。第第7章章 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器1 1、將、將JKJK觸發(fā)器轉(zhuǎn)換為觸發(fā)器轉(zhuǎn)換為D D、T T、 TT觸發(fā)器觸發(fā)器JKJK觸發(fā)器的特征方程觸發(fā)器的特征方程nn1nQKQJQ = = DQn=1nnnnnQDDQQQDDQ=)(1D D觸發(fā)器特征方程觸發(fā)器特

45、征方程對(duì)對(duì)D D觸發(fā)器的特征觸發(fā)器的特征方程做變換方程做變換將此方程和將此方程和JKJK觸發(fā)器觸發(fā)器的特征方程做比較：的特征方程做比較：DKDJ=,JK觸發(fā)器觸發(fā)器D觸發(fā)器觸發(fā)器第第7章章 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器 1J C1 1K D Q Q 1 CP 得到得到JK DJK D的轉(zhuǎn)換圖的轉(zhuǎn)換圖電電路路圖圖第第7章章 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器T T 觸發(fā)器特征方程：觸發(fā)器特征方程：nnnnQTQTQTQ=1與與JK JK 觸發(fā)器的特征觸發(fā)器的特征方程比較，得：方程比較，得：=TKTJ電電路路圖圖 1J C1 1K T Q Q CP JK觸發(fā)器觸發(fā)器T觸發(fā)器觸發(fā)器第第7章章 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器T 觸發(fā)

46、器特征方程：與與JK觸發(fā)器的特征方觸發(fā)器的特征方程比較，得：程比較，得：=11TKTJ電電路路圖圖1J C11K1QQCPnnQQ=1變換變換T觸發(fā)器的觸發(fā)器的特征方程：特征方程：nnnnQQQQ=111JK觸發(fā)器觸發(fā)器T觸發(fā)器觸發(fā)器第第7章章 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器二、將二、將D D觸發(fā)器轉(zhuǎn)換為觸發(fā)器轉(zhuǎn)換為JKJK、T T和和T T觸發(fā)器觸發(fā)器D觸發(fā)器觸發(fā)器JK觸發(fā)器觸發(fā)器 J 1D C1 Q Q CP 1 & & 1 K nQKQJD=n令則則D D觸發(fā)器就變成觸發(fā)器就變成了了JKJK觸發(fā)器觸發(fā)器 由于由于D D觸發(fā)器只有一個(gè)信號(hào)輸入端觸發(fā)器只有一個(gè)信號(hào)輸入端, ,且且Q Q

47、n n+1+1D D，因此，只要將其它類型觸發(fā)因此，只要將其它類型觸發(fā)器的輸入信號(hào)經(jīng)過轉(zhuǎn)換器的輸入信號(hào)經(jīng)過轉(zhuǎn)換后變?yōu)楹笞優(yōu)镈 D信號(hào)，即可實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換。信號(hào)，即可實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換。 第第7章章 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器D觸發(fā)器觸發(fā)器T觸發(fā)器觸發(fā)器nQTD= T 1D C1 Q Q CP =1 第第7章章 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器D觸發(fā)器觸發(fā)器T觸發(fā)器觸發(fā)器nQD = CP 1D C1 Q Q 第第7章章 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器用用JK、D觸觸發(fā)發(fā)器器轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換換實(shí)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)T和和T觸觸發(fā)發(fā)器器 由由 JKJK 觸觸發(fā)器構(gòu)成的發(fā)器構(gòu)成的 T,T T,T 觸發(fā)觸發(fā)器器 用用 D D 觸發(fā)器觸發(fā)器構(gòu)成的構(gòu)成的 T,TT,T 觸發(fā)

48、器觸發(fā)器第第7章章 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器觸發(fā)器組成分頻器觸發(fā)器組成分頻器F2QQF1QQF0QQQ2Q1Q0DCPCPCPCP計(jì)數(shù)脈沖DD二進(jìn)制加法器計(jì)數(shù)器組成分頻器二進(jìn)制加法器計(jì)數(shù)器組成分頻器分頻器的工作波形圖分頻器的工作波形圖Q0Q1Q2CP二分頻二分頻八分頻八分頻四分頻四分頻12345678觸發(fā)器應(yīng)用舉例觸發(fā)器應(yīng)用舉例所謂分頻，指將信號(hào)頻率成比例的降低，將信號(hào)從電所謂分頻，指將信號(hào)頻率成比例的降低，將信號(hào)從電路輸入端輸入，由輸出端輸出時(shí)，頻率降低到輸入信路輸入端輸入，由輸出端輸出時(shí)，頻率降低到輸入信號(hào)的幾分之一，就叫幾分頻號(hào)的幾分之一，就叫幾分頻第第7章章 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器觸發(fā)器構(gòu)成

49、數(shù)字系統(tǒng)的基本邏輯單元，具有觸發(fā)器構(gòu)成數(shù)字系統(tǒng)的基本邏輯單元，具有記憶功能，用于構(gòu)成時(shí)序邏輯電路。記憶功能，用于構(gòu)成時(shí)序邏輯電路。觸發(fā)器有四個(gè)基本特性：觸發(fā)器有四個(gè)基本特性：有兩個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)；有兩個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)；在外信號(hào)作用下，兩個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)可相互轉(zhuǎn)換，沒在外信號(hào)作用下，兩個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)可相互轉(zhuǎn)換，沒有外信號(hào)作用時(shí)保持原狀態(tài)不變。有外信號(hào)作用時(shí)保持原狀態(tài)不變。有兩個(gè)互補(bǔ)有兩個(gè)互補(bǔ)輸出端。輸出端。初態(tài)和次態(tài)初態(tài)和次態(tài) 本章小結(jié)本章小結(jié)第第7章章 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器1 0Qn+110DQn+1 = DQnQnQn+110TnnQTQ = = 1不定不定01 QnQn+111011000SRQn+1 = S

50、+ RQnRS = 0( (約束條件約束條件) )Qn10 QnQn+111011000KJQn+1 =JQn + KQn只有只有 CP 輸入端，輸入端，無數(shù)據(jù)輸入端。無數(shù)據(jù)輸入端。來一個(gè)來一個(gè)CP翻轉(zhuǎn)一次翻轉(zhuǎn)一次Qn+1 = QnD 觸發(fā)器觸發(fā)器 T 觸發(fā)器觸發(fā)器 同步同步RS 觸觸發(fā)器發(fā)器 JK 觸發(fā)器觸發(fā)器 T觸發(fā)器觸發(fā)器觸發(fā)器根據(jù)邏輯功能不同分為觸發(fā)器根據(jù)邏輯功能不同分為第第7章章 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器 RS觸發(fā)器具有約束條件。 T 觸發(fā)器和D觸發(fā)器比較簡(jiǎn)單。 T觸發(fā)器是一種計(jì)數(shù)型觸發(fā)器。 JK觸發(fā)器是多功能觸發(fā)器，它可以方便地構(gòu)成 D觸發(fā)器、T觸發(fā)器和T觸發(fā)器。 描述觸發(fā)器邏輯功能的

51、方法有功能表、狀態(tài)表、特征方程、狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖和時(shí)序圖。 集成觸發(fā)器產(chǎn)品通常為D觸發(fā)器和JK觸發(fā)器。在選用集成觸發(fā)器時(shí)，不僅要知道它的邏輯功能，還必須知道它的觸發(fā)方式，只有這樣，才能正確的使用好觸發(fā)器。 第第7章章 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器邏輯符號(hào) “”表示邊沿觸發(fā)方式, 非號(hào)“”：表示低電平有效, 加小圓圈“”：表示低電平有效觸發(fā)或下降沿有效觸發(fā), 不加小圓圈“”：表示高電平有效觸發(fā)或上升沿有效觸發(fā) ?？偨Y(jié)：觸發(fā)器的兩要素總結(jié)：觸發(fā)器的兩要素 1邏輯功能 常用的描述方法： 邏輯符號(hào)、狀態(tài)表、狀態(tài)圖、特征方程 第第7章章 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器 (1) 基本RS觸發(fā)器 直接電平觸發(fā)，無CP 2. 觸發(fā)方

52、式 (2) 同步觸發(fā) CP的（高/低）電平期間觸發(fā)， 在整個(gè)電平期間接收信號(hào)， 在整個(gè)電平期間狀態(tài)相應(yīng)更新，存在空翻。 (3) 邊沿觸發(fā) 只在CP的或邊沿觸發(fā)， 只在CP的或邊沿接收信號(hào)JK/D， 只在CP的或邊沿狀態(tài)更新，克服了空翻。第第7章章 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器 (4) 主從觸發(fā) 有主、從兩個(gè)觸發(fā)器，在CP的高/低電平期間交替工作、封鎖， 只在CP的高電平期間（或低電平期間）接收信號(hào)JK， 只在CP的或邊沿總的輸出狀態(tài)更新。 集成觸發(fā)器中常見的直接置0和置1端 RD：直接（異步）置0端 SD：直接（異步）置1端， 非號(hào)：低電平有效， 直接（異步）：不受CP的影響。第第7章章 集成觸發(fā)器集

53、成觸發(fā)器三、三、 時(shí)鐘控制的觸發(fā)器時(shí)鐘控制的觸發(fā)器 上述基本RS觸發(fā)器具有直接置0、置1的功能，當(dāng)Sd和Rd的輸入信號(hào)發(fā)生變化時(shí),觸發(fā)器的狀態(tài)就立即改變。在實(shí)際使用中，通常要求觸發(fā)器按一定的時(shí)間節(jié)拍動(dòng)作。這就要求觸發(fā)器的翻轉(zhuǎn)時(shí)刻受時(shí)鐘脈沖的控制，而翻轉(zhuǎn)到何種狀態(tài)由輸入信號(hào)決定，從而出現(xiàn)了各種時(shí)鐘控制的觸發(fā)器(簡(jiǎn)稱鐘控觸發(fā)器)。按其功能，鐘控觸發(fā)器分為RS觸發(fā)器、JK觸發(fā)器、D觸發(fā)器和T觸發(fā)器。第第7章章 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器1、 RS觸發(fā)器觸發(fā)器 在基本RS觸發(fā)器的基礎(chǔ)上，加上兩個(gè)與非門即可構(gòu)成RS觸發(fā)器，其邏輯圖如圖7.4(a)所示，邏輯符號(hào)如圖7.4(b)所示。Sd為直接置位端，Rd為直接

54、復(fù)位端。當(dāng)用作RS觸發(fā)器時(shí)，Sd=Rd=1。S為置位輸入端，R為復(fù)位輸入端，CP為時(shí)鐘脈沖輸入端。 第第7章章 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器&QSdRd&G1G2G3G4RSCPS1SC11RRQQQ(a)(b) 圖7.4 RS觸發(fā)器(a)邏輯圖； (b)邏輯符號(hào) 第第7章章 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器 1） RS觸發(fā)器狀態(tài)真值表觸發(fā)器狀態(tài)真值表 當(dāng)CP0時(shí)，G3、G4被封鎖，輸出均為1，G1、G2門構(gòu)成的基本RS觸發(fā)器處于保持狀態(tài)。此時(shí)，無論R、S輸入端的狀態(tài)如何變化，均不會(huì)改變G1、G2門的輸出，故對(duì)觸發(fā)器狀態(tài)無影響。 當(dāng)CP1時(shí)，觸發(fā)器處于工作狀態(tài)，其邏輯功能見表7.2。第第7章章 集

55、成觸發(fā)器集成觸發(fā)器表7.2 RS 觸發(fā)器功能表 S R QnQn+1說明00000101保持 Qn+1=Qn01001100置0Qn+1=010010111置1Qn+1=1110111禁止第第7章章 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器S=1，R0，Qn+11，觸發(fā)器置1；S=0，R1，Qn+10，觸發(fā)器置0；S=R=0，Qn+1Qn，觸發(fā)器狀態(tài)不變(保持)；S=R=1，觸發(fā)器失效，禁止此狀態(tài)出現(xiàn)。 第第7章章 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器 ）特征方程、狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖及波形圖）特征方程、狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖及波形圖 與基本RS觸發(fā)器一樣，可由表7.2得RS觸發(fā)器的卡諾圖，如圖7.6(a)所示。對(duì)卡諾圖化簡(jiǎn)得RS觸發(fā)器的特征方程為0

56、1=SRQRSQnn式中，SR=0為約束項(xiàng)。 第第7章章 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器圖7. RS觸發(fā)器的卡諾圖及狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖(a)卡諾圖； (b)狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖 001011Qn0100111001SR01100100010010(a)(b)SR第第7章章 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器 由真值表得到的RS觸發(fā)器的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖如圖7.(b)所示。 如已知CP、S和R的波形,可畫出觸發(fā)器的工作波形如圖7.7所示。 第第7章章 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器(狀態(tài)不定)(狀態(tài)不定)QRSCPQ 圖7.7 觸發(fā)器波形圖 第第7章章 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器2、JK觸發(fā)器觸發(fā)器 在鐘控觸發(fā)器中，必須限制輸入和同時(shí)為的出現(xiàn)，這給使用帶來不便

57、。為了從根本上消除這種情況，可將鐘控觸發(fā)器接成如圖7.(a)所示的形式，同時(shí)將輸入端S改成J，R改成K，這樣就構(gòu)成了JK觸發(fā)器。它的邏輯符號(hào)如圖7.(b)所示。 第第7章章 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器&QSdRd&G1G2G3G4KJCPS1JC11KRQQQ(a)(b) 圖7.JK觸發(fā)器(a)邏輯圖； (b)邏輯符號(hào) 第第7章章 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器 1）JK觸發(fā)器真值表觸發(fā)器真值表 當(dāng)CP0時(shí)，G3、G4門被封鎖，J、K輸入端的變化對(duì)G1、G2門的輸入無影響，觸發(fā)器處于保持狀態(tài)。當(dāng)CP1時(shí)，如果J、K輸入端狀態(tài)依次為00、01或10，輸出端Qn+1狀態(tài)與RS觸發(fā)器輸出狀態(tài)相同；如

58、果J、K=11，觸發(fā)器必將翻轉(zhuǎn)。JK觸發(fā)器狀態(tài)真值表如表7.3所示。第第7章章 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器 表7.3 JK觸發(fā)器狀態(tài)真值表 J K Qn Qn+1說明00000101保持（Qn+1=Qn）01001100置0（Qn+1=0）10010111置1（Qn+1=1）11011110必翻（Qn+1= ）nQ第第7章章 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器 2）特征方程、狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖及波形圖）特征方程、狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖及波形圖 由真值表得JK觸發(fā)器的卡諾圖如圖7.(a)所示，化簡(jiǎn)得JK觸發(fā)器的特征方程為nnnKQQJQ=1由真值表得JK觸發(fā)器的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖如圖7.(b)所示。 第第7章章 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器10010

59、011Qn0100111001JK011110110100010010(a)(b) 圖7. JK觸發(fā)器的卡諾圖及狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖 (a)卡諾圖； (b)狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖 第第7章章 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器 如果已知CP、J、K的波形，可畫出JK觸發(fā)器的工作波形如圖7.10所示。 QKJCP 圖7.10 JK觸發(fā)器波形圖 第第7章章 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器3、D觸發(fā)器觸發(fā)器 觸發(fā)器和觸發(fā)器有兩個(gè)輸入端。有時(shí)需要只有一個(gè)輸入端的觸發(fā)器，于是將觸發(fā)器接成圖7.11(a)所示的形式，這樣就構(gòu)成了只有單輸入端的觸發(fā)器。它的邏輯符號(hào)如圖7.11(b)所示。 第第7章章 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器&QSdRd&D

60、CPS1DC1RQQQ(a)(b) 圖7.11 D觸發(fā)器(a)邏輯圖； (b)邏輯符號(hào) 第第7章章 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器 1）D觸發(fā)器狀態(tài)真值表觸發(fā)器狀態(tài)真值表 當(dāng)CP0時(shí)，D觸發(fā)器保持原來狀態(tài)。 當(dāng)CP1時(shí)，如果D0，無論D觸發(fā)器原來狀態(tài)為或1，D觸發(fā)器輸出均為0；如果D1，無論觸發(fā)器原來狀態(tài)為或，觸發(fā)器輸出均為。D觸發(fā)器的狀態(tài)真值表見表7.4。第第7章章 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器表7.4 D觸發(fā)器狀態(tài)真值表 D Qn Q n+1 00 010 10 111第第7章章 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器 2）特征方程、狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖及波形圖）特征方程、狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖及波形圖 由真值表得D觸發(fā)器的卡諾圖如圖7.12(a)所示,化簡(jiǎn)得D觸發(fā)器的特征方程為 Q n+1D 由真值表得D觸發(fā)器的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖如圖7.12(b)所示。 第第7章章 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器1010Qn1001D011001(a)(b)圖7.12 D觸發(fā)器的卡諾圖及狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖 (a)卡諾圖； (b)狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖