觸發(fā)器的電路結(jié)構與工作原理（課堂PPT）

1、.15.1 觸發(fā)器的電路結(jié)構與工作原理觸發(fā)器的電路結(jié)構與工作原理 5.2 觸發(fā)器的功能觸發(fā)器的功能 .21、熟練掌握不同結(jié)構觸發(fā)器的工作原、熟練掌握不同結(jié)構觸發(fā)器的工作原理及其觸發(fā)方式。理及其觸發(fā)方式。2、熟練掌握不同功能的觸發(fā)器的邏輯、熟練掌握不同功能的觸發(fā)器的邏輯功能。功能。3、正確理解觸發(fā)器的脈沖工作特性。、正確理解觸發(fā)器的脈沖工作特性。.3v從電路結(jié)構形式的角度從電路結(jié)構形式的角度，要求熟練掌握各觸發(fā)器要求熟練掌握各觸發(fā)器的動作特點，如果給出輸入波形，要求能夠正確的動作特點，如果給出輸入波形，要求能夠正確地畫出輸出波形。地畫出輸出波形。v從邏輯功能的角度，從邏輯功能的角度，要求熟練掌握

2、各觸發(fā)器的邏要求熟練掌握各觸發(fā)器的邏輯符號（含義）、特性表、特性方程及狀態(tài)轉(zhuǎn)換輯符號（含義）、特性表、特性方程及狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖。同樣，如果給出輸入波形，要求能夠正確地圖。同樣，如果給出輸入波形，要求能夠正確地畫出輸出波形。畫出輸出波形。.4建立起兩個概念：建立起兩個概念： 現(xiàn)態(tài)現(xiàn)態(tài)和和次態(tài)次態(tài)的概念；的概念； 觸發(fā)器的觸發(fā)器的邏輯功能邏輯功能和和電路結(jié)構電路結(jié)構并并沒有沒有固定固定的對應關系。的對應關系。.5現(xiàn)態(tài)：觸發(fā)器接收輸入信號之現(xiàn)態(tài)：觸發(fā)器接收輸入信號之前前的狀態(tài)，叫做現(xiàn)態(tài)，的狀態(tài)，叫做現(xiàn)態(tài)，用用Q Qn n表示表示 。次態(tài)：觸發(fā)器接收輸入信號之次態(tài)：觸發(fā)器接收輸入信號之后后的狀態(tài)，叫做次態(tài)

3、，的狀態(tài)，叫做次態(tài)，用用Q Qn+1n+1 表示。表示。 觸發(fā)器次態(tài)輸出觸發(fā)器次態(tài)輸出Q Qn+1n+1與現(xiàn)態(tài)與現(xiàn)態(tài)Q Qn n和和輸入信號輸入信號之間的之間的邏輯關系，是貫穿本章始終的基本問題。如何獲得、邏輯關系，是貫穿本章始終的基本問題。如何獲得、描述和理解這種邏輯關系，是本章學習的中心任務。描述和理解這種邏輯關系，是本章學習的中心任務。.65.1 觸發(fā)器的電路結(jié)構與工作原理觸發(fā)器的電路結(jié)構與工作原理 5.2 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器5.3 觸發(fā)器功能的轉(zhuǎn)換觸發(fā)器功能的轉(zhuǎn)換5.4 觸發(fā)器觸發(fā)器“記憶記憶”功能的舉功能的舉例例本章講授思路：本章講授思路：.71、時序邏輯電路：數(shù)字電路中除組合邏輯

4、電、時序邏輯電路：數(shù)字電路中除組合邏輯電路外，還包括另一類具有記憶功能的電路路外，還包括另一類具有記憶功能的電路-時序邏輯電路時序邏輯電路。 時序邏輯電路任意時刻的輸出狀態(tài)時序邏輯電路任意時刻的輸出狀態(tài)不僅不僅與該當前的輸入信號與該當前的輸入信號有關，而且有關，而且與此前電路與此前電路的的狀態(tài)有關。狀態(tài)有關。 2、觸發(fā)器觸發(fā)器：觸發(fā)器是構成時序邏輯電路的：觸發(fā)器是構成時序邏輯電路的基本邏輯基本邏輯單元單元 。 能夠存儲能夠存儲一位一位二值信息的基本單元電路二值信息的基本單元電路.8基本概念基本概念觸發(fā)器特點：觸發(fā)器特點：1.1.具有兩個能夠具有兩個能夠自行保持自行保持的穩(wěn)定狀態(tài)，用來表示邏輯狀

5、態(tài)的穩(wěn)定狀態(tài)，用來表示邏輯狀態(tài) 0 0 和和 1 12.2.根據(jù)不同的輸入信號，可將輸出置成根據(jù)不同的輸入信號，可將輸出置成 0 0 或或 1 1 。3.3.輸入信號消失后，能將獲得的狀態(tài)輸入信號消失后，能將獲得的狀態(tài)保存保存下來。下來。 重點：重點：觸發(fā)器外部觸發(fā)器外部邏輯功能邏輯功能、觸發(fā)方式觸發(fā)方式。 我們在學習過程中，只需了解各種觸發(fā)器的基本工作原理，我們在學習過程中，只需了解各種觸發(fā)器的基本工作原理，但要但要重點掌握它們的邏輯功能重點掌握它們的邏輯功能，以便能正確使用它們。，以便能正確使用它們。 .9 3、觸發(fā)器的分類、觸發(fā)器的分類 按電路結(jié)構分：按電路結(jié)構分：基本基本RS觸發(fā)器觸發(fā)

6、器同步同步RS觸發(fā)器觸發(fā)器主從觸發(fā)器主從觸發(fā)器邊沿觸發(fā)器邊沿觸發(fā)器按邏輯特性分：按邏輯特性分：RS觸發(fā)器觸發(fā)器：置置0、置、置1、保持、不定、保持、不定JK觸發(fā)器：觸發(fā)器：置置0、置、置1、計數(shù)、保持、計數(shù)、保持D觸發(fā)器：觸發(fā)器：置置0、置、置1T觸發(fā)器：觸發(fā)器：計數(shù)、保持計數(shù)、保持時鐘觸發(fā)器時鐘觸發(fā)器 .105.1.1 基本基本 RS 觸發(fā)器觸發(fā)器5.1.2 同步同步RS觸發(fā)器觸發(fā)器5.1.3 主從觸發(fā)器主從觸發(fā)器5.1.4 邊沿觸發(fā)器邊沿觸發(fā)器.11 S & Q Q & R G1 G2 S Q Q R 反饋反饋輸入端輸入端輸出端輸出端由兩個與非門組成由兩個與非門組成邏輯符號

7、邏輯符號 電路結(jié)構與邏輯符號電路結(jié)構與邏輯符號 觸發(fā)器由邏輯門加反饋電路構成，電路有觸發(fā)器由邏輯門加反饋電路構成，電路有兩個互補兩個互補的的 輸出端輸出端Q和和 , ,其中其中Q的狀態(tài)稱為觸發(fā)器的狀態(tài)。的狀態(tài)稱為觸發(fā)器的狀態(tài)。Q.12 2、工作原理、工作原理 S & Q Q & R G1 G2 1) 無有效電平輸入（無有效電平輸入（S=R=1）時，觸發(fā)器保持穩(wěn)定狀態(tài)不變）時，觸發(fā)器保持穩(wěn)定狀態(tài)不變 1 11 1 S & Q Q & R G1 G2 若初態(tài)若初態(tài)Qn = 1若初態(tài)若初態(tài) Qn = 01 10 01 10 01 10 01 11 1.13 S &am

8、p; Q Q & R G1 G2 2) 在有效電平作用下（在有效電平作用下（S=0、R=1） ，無論初態(tài)，無論初態(tài)Q n為為0或或1，觸發(fā)器都會轉(zhuǎn)變?yōu)橛|發(fā)器都會轉(zhuǎn)變?yōu)?態(tài)。態(tài)。 0 01 1 S & Q Q & R G1 G2 若初態(tài)若初態(tài)Qn = 1若初態(tài)若初態(tài)Q Qn n = 0= 01 10 01 10 01 10 01 11 10 0 2、工作原理、工作原理.14 S & Q Q & R G1 G2 3) 在有效電平作用下（在有效電平作用下（ S=1、R=0 ），無論初態(tài)），無論初態(tài)Q n為為0或或1，觸發(fā)器都會轉(zhuǎn)變?yōu)橛|發(fā)器都會轉(zhuǎn)變?yōu)?態(tài)。態(tài)。1

9、 10 0初態(tài)初態(tài)Qn = xx x1 10 0 2、工作原理、工作原理.15 4) 4) 當（當（ S=0S=0、R=0 R=0 ）時，無論初態(tài)）時，無論初態(tài)Q Q n n為為0 0或或1 1，觸發(fā)器狀態(tài)不定。，觸發(fā)器狀態(tài)不定。 S & Q Q & R G1 G2 0 00 0初態(tài)初態(tài)Qn = x1 11 1R=0R=0、S=0S=0時：時：Q=Q=1Q=Q=1，不符合觸發(fā)器的，不符合觸發(fā)器的邏輯關系。并且由于與非門延遲時間不可邏輯關系。并且由于與非門延遲時間不可能完全相等，在兩輸入端的能完全相等，在兩輸入端的0 0同時撤除后，同時撤除后，將不能確定觸發(fā)器是處于將不能確定觸發(fā)

10、器是處于1 1狀態(tài)還是狀態(tài)還是0 0狀態(tài)。狀態(tài)。所以觸發(fā)器所以觸發(fā)器這就是這就是基本基本RSRS觸發(fā)器的觸發(fā)器的此狀態(tài)為不定此狀態(tài)為不定狀態(tài)。為避免不定狀態(tài)，對輸入信號應加狀態(tài)。為避免不定狀態(tài)，對輸入信號應加S S+ +R R=1=1的約束條件。的約束條件。 2、工作原理、工作原理.163、觸發(fā)方式、觸發(fā)方式 S & Q Q & R G1 G2 0 11 01 0置置1 1端端置置0 0端端基本觸發(fā)器的觸發(fā)方式屬基本觸發(fā)器的觸發(fā)方式屬電平電平觸發(fā)。觸發(fā)。 .17S R 1 1 0 0 1 1 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 不

11、定不定 0 0 1 不定不定 4、邏輯功能、邏輯功能邏輯功能表邏輯功能表nQ1nQR+S=1保持保持置置1 1置零置零不定不定 觸發(fā)器的新狀態(tài)觸發(fā)器的新狀態(tài)Q Qn+1n+1（也稱次態(tài)）不僅與（也稱次態(tài)）不僅與輸入狀態(tài)輸入狀態(tài)有關，有關，也與觸發(fā)器也與觸發(fā)器原來原來的狀態(tài)的狀態(tài)Q Qn n（也稱現(xiàn)態(tài)或初態(tài)）有關。（也稱現(xiàn)態(tài)或初態(tài)）有關。.18特點：特點： 有兩個互補的輸出端，有兩個穩(wěn)態(tài)。有兩個互補的輸出端，有兩個穩(wěn)態(tài)。 有有復位復位（Q=0）、）、置位置位（Q=1）、）、保持原狀態(tài)保持原狀態(tài)三種功能。三種功能。 R為復位輸入端，為復位輸入端，S為置位輸入端，該電路為為置位輸入端，該電路為低低電

12、平有效。電平有效。 由于反饋線的存在，無論是復位還是置位，有效信號只須由于反饋線的存在，無論是復位還是置位，有效信號只須作用很短的一段時間。即作用很短的一段時間。即“一觸即發(fā)一觸即發(fā)”。4、邏輯功能、邏輯功能.19畫工作波形的方法：畫工作波形的方法： 1. 根據(jù)觸發(fā)器動作特征確定狀態(tài)變化的時刻；根據(jù)觸發(fā)器動作特征確定狀態(tài)變化的時刻； 2. 根據(jù)觸發(fā)器的邏輯功能確定根據(jù)觸發(fā)器的邏輯功能確定Qn+1。 S R Q Q 0 01 11 11 10 01 11 11 10 01 11 11 10 01 11 11 10 00 0不不定定 不變不變 不定不定 置置1 1 不變不變 置置1 1 不變不變

13、置置0 0 不變不變 工作波形能直觀地表示其輸入信號與輸出的時序關系。工作波形能直觀地表示其輸入信號與輸出的時序關系。 4、邏輯功能、邏輯功能.20（a a）邏輯圖）邏輯圖SRQQG1G2111QQSR（b b）邏輯符號）邏輯符號輸入高電平有效輸入高電平有效由邏輯圖可得邏輯表達式為：由邏輯圖可得邏輯表達式為：QRQQSQ 綜上所述，基本綜上所述，基本RSRS觸發(fā)器具有復位（觸發(fā)器具有復位（Q=0Q=0）、置位）、置位（Q=1Q=1）、保持原狀態(tài)三種功能，）、保持原狀態(tài)三種功能，R R為復位輸入端，為復位輸入端，S S為置為置位輸入端，可以是位輸入端，可以是低低電平有效，也可以是電平有效，也可以

14、是高高電平有效，取電平有效，取決于觸發(fā)器的決于觸發(fā)器的結(jié)構結(jié)構。.216、應用舉例、應用舉例例例1 用基本用基本RS觸發(fā)器觸發(fā)器和與非門構成四位二進制和與非門構成四位二進制數(shù)碼寄存器。數(shù)碼寄存器。 D3 D2 D1 D0 & & & & R S R S R S R S FF3 FF2 FF1 FF0 Q3 Q2 Q1 Q0 C r L D 高電平有效高電平有效低電平有效低電平有效數(shù)碼數(shù)碼輸入輸入數(shù)碼數(shù)碼輸出輸出置數(shù)控制置數(shù)控制（LD）清零輸入清零輸入（Cr）.22 D3 D2 D1 D0 & & & & R S R S R S R

15、 S FF3 FF2 FF1 FF0 Q3 Q2 Q1 Q0 Cr LD 工作原理：工作原理：第一步：清零過程第一步：清零過程0 00 0 1 1不變不變 置置0 0 S=1R=0S=1R=11 11 1 1 1 0 0 0 0 R=1置置1 1 Qi=1不變不變 Qi=0第二步：置數(shù)過程第二步：置數(shù)過程Qi=DiD3D2D1D0S=Di當當S=Di=0當當S=Di=11 10 01 1 1 1 不變不變 S=1R=1保保 持持 為為 0置置 數(shù)數(shù) 前前 先先 清清 零零.23 例例2 2 消除機械開關振動引消除機械開關振動引起的抖動現(xiàn)象起的抖動現(xiàn)象 (a) (b) +5V R 1k vo v

16、o S +5V 1k A B & & Q Q +5V S 由由 B 到到 A S 由由 A 到到 B A B Q SRS接接BS 接接A 懸空時間懸空時間S接接A振動振動 S懸空時間懸空時間接接 B振動振動SR.24基本基本RSRS觸發(fā)器存在的問題：觸發(fā)器存在的問題： 由與非門組成的基本由與非門組成的基本RS觸發(fā)器可以實現(xiàn)觸發(fā)器可以實現(xiàn)記憶元件記憶元件的功能，但是當?shù)墓δ?，但是當RS端從端從“00”變化到變化到“11”時，觸時，觸發(fā)器的下一個狀態(tài)不能確定，在使用中要加以發(fā)器的下一個狀態(tài)不能確定，在使用中要加以約約束束，給使用帶來不便。，給使用帶來不便。 由由或非或非門組成的基本

17、門組成的基本RS觸發(fā)器同樣存在這一問題。觸發(fā)器同樣存在這一問題。因此，要對觸發(fā)器的輸入加以控制。因此，要對觸發(fā)器的輸入加以控制。.25 在實際應用中，觸發(fā)器的工作狀態(tài)在實際應用中，觸發(fā)器的工作狀態(tài)不僅不僅要要由由R、S端的信號來決定，而且還希望觸發(fā)器按端的信號來決定，而且還希望觸發(fā)器按一定的一定的節(jié)拍節(jié)拍翻轉(zhuǎn)。為此，給觸發(fā)器加一個時鐘翻轉(zhuǎn)。為此，給觸發(fā)器加一個時鐘控制端控制端CP，只有在，只有在CP端上端上出現(xiàn)出現(xiàn)時鐘脈沖時，時鐘脈沖時，觸發(fā)器的狀態(tài)觸發(fā)器的狀態(tài)才才能變化。具有時鐘脈沖控制的能變化。具有時鐘脈沖控制的觸發(fā)器狀態(tài)的觸發(fā)器狀態(tài)的改變改變與時鐘脈沖與時鐘脈沖同步同步，所以稱為，所以稱

18、為同步觸發(fā)器同步觸發(fā)器。.26 S CP R & & & & G3 G1 G2 G4 Q4 Q3 Q Q 1S C1 1R Q Q CP 邏輯符號邏輯符號 電路結(jié)構電路結(jié)構1、電路結(jié)構及邏輯符號、電路結(jié)構及邏輯符號電路結(jié)構：由電路結(jié)構：由基本基本RS觸發(fā)器觸發(fā)器和和時鐘脈沖控制門電路時鐘脈沖控制門電路組成。組成。 .272、工作原理、工作原理 S CP R & & & & G3 G1 G2 G4 Q4 Q3 Q Q S=0，R=0：Qn+1=Qn S=1，R=0：Qn+1=1 S=0，R=1：Qn+1=0 S=1，R=1：Qn+1

19、= CP=1： CP=0：狀態(tài)不變：狀態(tài)不變0 0 1 1& & & & 3、觸發(fā)方式：、觸發(fā)方式：為時鐘為時鐘高電平高電平觸發(fā)方式。觸發(fā)方式。 狀態(tài)發(fā)生變化。狀態(tài)發(fā)生變化。 同步同步RSRS觸發(fā)器的狀態(tài)轉(zhuǎn)換分別由觸發(fā)器的狀態(tài)轉(zhuǎn)換分別由R R、S S和和CPCP控制，其中，控制，其中，R R、S S控制狀態(tài)轉(zhuǎn)換的控制狀態(tài)轉(zhuǎn)換的方向方向；CPCP控制狀態(tài)轉(zhuǎn)換的控制狀態(tài)轉(zhuǎn)換的時刻時刻。.283、 觸發(fā)器功能的幾種表示方法觸發(fā)器功能的幾種表示方法1) 邏輯功能表邏輯功能表 （CP=1）nQ10000S R Qn Qn+1 說說 明明 0 0 0 0 0 1 狀態(tài)不變狀

20、態(tài)不變 0 0 1 1 0 1 狀態(tài)同狀態(tài)同S S 1 1 0 0 0 1 狀態(tài)同狀態(tài)同S S1 1 1 1 0 1 狀態(tài)不定狀態(tài)不定 1 1 1 觸發(fā)器功能的幾種表示方法觸發(fā)器功能的幾種表示方法.29RS 觸發(fā)器次態(tài)卡諾圖觸發(fā)器次態(tài)卡諾圖 2) 特性方程特性方程 0 1 0 0 1 1 S 1 RQn 0 00 01 11 10 10nnQSRQSR（約束條件）（約束條件）觸發(fā)器功能的幾種表示方法觸發(fā)器功能的幾種表示方法 觸發(fā)器觸發(fā)器次態(tài)次態(tài)Qn+1與輸入與輸入狀態(tài)狀態(tài)R、S及現(xiàn)態(tài)及現(xiàn)態(tài)Qn之間關之間關系的系的邏輯表達式邏輯表達式稱為觸發(fā)稱為觸發(fā)器的特性方程。器的特性方程。.30 3) 狀態(tài)

21、轉(zhuǎn)換圖狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖 1 0 S=0 R=1 S=1 R=0 S=x R=0 S=0 R=x 邏輯功能表邏輯功能表 nQ10000S R Qn Qn+1 說說 明明 0 0 0 0 0 1 狀態(tài)不變狀態(tài)不變 0 0 1 1 0 1 狀態(tài)同狀態(tài)同S 1 1 0 0 0 1 狀態(tài)同狀態(tài)同S1 1 1 1 0 1 狀態(tài)不定狀態(tài)不定 1 1 1 觸發(fā)器功能的幾種表示方法觸發(fā)器功能的幾種表示方法 狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖表示觸發(fā)器從一個狀態(tài)變化到另一個狀態(tài)或保狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖表示觸發(fā)器從一個狀態(tài)變化到另一個狀態(tài)或保持原狀不變時，對輸入信號的要求。持原狀不變時，對輸入信號的要求。.314）驅(qū)動表）驅(qū)動表 驅(qū)動表是用表格的方式表示

22、觸發(fā)器從一個狀態(tài)變化到驅(qū)動表是用表格的方式表示觸發(fā)器從一個狀態(tài)變化到另一個狀態(tài)或保持原狀態(tài)不變時，對輸入信號的要求。另一個狀態(tài)或保持原狀態(tài)不變時，對輸入信號的要求。Qn+1R S功能功能Qn功能表功能表 0 1 0 1輸出狀態(tài)輸出狀態(tài)同同S S狀態(tài)狀態(tài)1101 1 0 1 0輸出狀態(tài)輸出狀態(tài)同同S S狀態(tài)狀態(tài)00011 11 101不定不定0 00 0保持保持01010 00 11 01 1Qn Qn+1 00 11 00 R S RS觸發(fā)器的驅(qū)動表觸發(fā)器的驅(qū)動表 觸發(fā)器功能的幾種表示方法觸發(fā)器功能的幾種表示方法 驅(qū)動表對時序邏輯電驅(qū)動表對時序邏輯電路的設計是很有用的。路的設計是很有用的。 .

23、325）波形圖：觸發(fā)器的功能也可以用輸入輸出）波形圖：觸發(fā)器的功能也可以用輸入輸出波形圖直觀地表示出來波形圖直觀地表示出來 CP S R Q SRQn+1 00Qn 010 101 11 同步同步RS觸發(fā)器真值表觸發(fā)器真值表在在CP為低電平期間，觸發(fā)器的狀態(tài)不變。為低電平期間，觸發(fā)器的狀態(tài)不變。 在在CP為高電平期間，為高電平期間，R、S信號影響觸發(fā)器的狀態(tài)。信號影響觸發(fā)器的狀態(tài)。觸發(fā)器功能的幾種表示方法觸發(fā)器功能的幾種表示方法.334 4、時序電路分析舉例、時序電路分析舉例例例1 同步同步RS觸發(fā)器及邏輯門組成的時序電路及輸入觸發(fā)器及邏輯門組成的時序電路及輸入CP、D端波形如圖所示，設觸發(fā)器

24、初態(tài)為端波形如圖所示，設觸發(fā)器初態(tài)為0，試畫出觸發(fā)器，試畫出觸發(fā)器Q 端的端的輸出電壓波形。同步輸出電壓波形。同步D鎖存器（或稱鎖存器（或稱雙穩(wěn)態(tài)鎖存器雙穩(wěn)態(tài)鎖存器），），適用于單端輸入信號的場合。適用于單端輸入信號的場合。 1 D 1S Q Q 1R CP D CP Q C1 解：同步解：同步RS觸發(fā)器觸發(fā)器S=D，R= D, 電路只有置電路只有置0、置、置1兩種兩種邏輯功能。邏輯功能。 S(R).345.5.同步同步RSRS觸發(fā)器存在的問題：觸發(fā)器存在的問題： C P S R Q 在在一個時鐘周期一個時鐘周期的整個的整個高高電平期間或整個電平期間或整個低低電平期間電平期間都能接收輸入信號并

25、改變狀態(tài)的觸發(fā)方式稱為都能接收輸入信號并改變狀態(tài)的觸發(fā)方式稱為電平電平觸觸發(fā)。由此引起的在發(fā)。由此引起的在一個一個時鐘脈沖周期中，觸發(fā)器發(fā)生時鐘脈沖周期中，觸發(fā)器發(fā)生多次多次翻轉(zhuǎn)的現(xiàn)象叫做翻轉(zhuǎn)的現(xiàn)象叫做空翻空翻?？辗且环N有害的現(xiàn)象，?？辗且环N有害的現(xiàn)象，它使得時序電路不能按時鐘節(jié)拍工作，造成系統(tǒng)的誤它使得時序電路不能按時鐘節(jié)拍工作，造成系統(tǒng)的誤動作。動作。 造成空翻現(xiàn)象的原因是同步觸發(fā)器造成空翻現(xiàn)象的原因是同步觸發(fā)器結(jié)構結(jié)構的不的不完善，下面將討論的幾種無空翻的觸發(fā)器，都是完善，下面將討論的幾種無空翻的觸發(fā)器，都是從從結(jié)構結(jié)構上采取措施，從而克服了空翻現(xiàn)象。上采取措施，從而克服了空翻現(xiàn)象。

26、.355.5.同步同步RSRS觸發(fā)器存在的問題：觸發(fā)器存在的問題： C P S R Q 在在一個時鐘周期一個時鐘周期的整個的整個高高電平期間或整個電平期間或整個低低電平期間都能接收電平期間都能接收輸入信號并改變狀態(tài)的觸發(fā)方式稱為輸入信號并改變狀態(tài)的觸發(fā)方式稱為電平電平觸發(fā)。由此引起的在觸發(fā)。由此引起的在一個一個時鐘脈沖周期中，觸發(fā)器發(fā)生時鐘脈沖周期中，觸發(fā)器發(fā)生多次多次翻轉(zhuǎn)的現(xiàn)象叫做翻轉(zhuǎn)的現(xiàn)象叫做空翻空翻?？辗且环N有害的現(xiàn)象，它使得時序電路不能按時鐘節(jié)拍工作，空翻是一種有害的現(xiàn)象，它使得時序電路不能按時鐘節(jié)拍工作，造成系統(tǒng)的誤動作。造成空翻現(xiàn)象的原因是同步觸發(fā)器造成系統(tǒng)的誤動作。造成空翻現(xiàn)象

27、的原因是同步觸發(fā)器結(jié)構結(jié)構的的不不完善。完善。 若要達到每來一個時鐘只變化一次，對信號的要求是：若要達到每來一個時鐘只變化一次，對信號的要求是：信號的最小周期大于時鐘周期。信號的最小周期大于時鐘周期。電路電路對信號的敏感時間長對信號的敏感時間長，抗干擾能力差。，抗干擾能力差。.36S CP R G 8 G 7 G 9 G 5 G 6 & & & & & & & & 1 Q Q G 3 G 1 G 2 G 4 （1）電路結(jié)構）電路結(jié)構和邏輯符號和邏輯符號 主觸發(fā)器主觸發(fā)器 從觸發(fā)器從觸發(fā)器 Q Q 1 S C1 1R Q Q 邏輯符

28、號邏輯符號 1、由兩個同步、由兩個同步RS觸發(fā)器組成的主從觸發(fā)器觸發(fā)器組成的主從觸發(fā)器 “”表示表示“延遲輸出延遲輸出”直接接收直接接收輸入信號輸入信號 接收主觸發(fā)器接收主觸發(fā)器的輸出信號的輸出信號.37當當CP=1=1時：時：CP=11110Q和和Q的狀態(tài)由的狀態(tài)由S和和R決定決定G7被打開被打開G8被打開被打開11Q和和Q的狀的狀態(tài)保持不變態(tài)保持不變（2）工作原理（內(nèi)部原理分析）工作原理（內(nèi)部原理分析）.38（2）工作原理）工作原理1S1S1R1RC1C11S1S1R1RC1C11 1S SR RCPCPQQQQ主觸發(fā)器主觸發(fā)器從觸發(fā)器從觸發(fā)器v 當當CP=1CP=1時時 兩個同步兩個同步

29、RSRS觸發(fā)器都是在觸發(fā)器都是在CP=1CP=1時有效。時有效。主主觸發(fā)器根據(jù)觸發(fā)器根據(jù)S S和和R R的狀態(tài)的狀態(tài)翻轉(zhuǎn)翻轉(zhuǎn)，而而從從觸發(fā)器保觸發(fā)器保持原來的狀態(tài)持原來的狀態(tài)不變不變。Q Q和和Q Q的狀態(tài)由的狀態(tài)由S S和和R R決定決定1 10 0有效電平有效電平無效電平無效電平Q Q和和Q Q的狀態(tài)的狀態(tài)保持不變保持不變.391S1S1R1RC1C11S1S1R1RC1C11 1S SR RCPCPQQQQ主觸發(fā)器主觸發(fā)器從觸發(fā)器從觸發(fā)器v 當當CPCP由由1 1變變0 0時時無論無論S S、R R的狀態(tài)的狀態(tài)如何如何改變改變，主主觸觸發(fā)器的狀態(tài)發(fā)器的狀態(tài)不再不再改變。而此時改變。而此時

30、從從觸發(fā)器觸發(fā)器按照與主按照與主觸發(fā)器觸發(fā)器相同相同的狀的狀態(tài)態(tài)翻轉(zhuǎn)翻轉(zhuǎn)。10100101無效電平無效電平有效電平有效電平（2）工作原理）工作原理Q Q和和Q Q的狀態(tài)的狀態(tài)按按Q Q和和Q Q的狀態(tài)翻轉(zhuǎn)的狀態(tài)翻轉(zhuǎn)Q Q和和Q Q的狀態(tài)不變的狀態(tài)不變.401S1S1R1RC1C11S1S1R1RC1C11 1S SR RCPCPQQQQ主觸發(fā)器主觸發(fā)器從觸發(fā)器從觸發(fā)器v 當當CP=0CP=0時時 主主觸發(fā)器被觸發(fā)器被封封鎖鎖，其狀態(tài)保持，其狀態(tài)保持不變不變；從從觸發(fā)器觸發(fā)器狀態(tài)因受主觸發(fā)狀態(tài)因受主觸發(fā)器狀態(tài)影響，此器狀態(tài)影響，此時主觸發(fā)器狀態(tài)時主觸發(fā)器狀態(tài)不變，故從觸發(fā)不變，故從觸發(fā)器狀態(tài)也不

31、會再器狀態(tài)也不會再變。變。0 0無效電平無效電平1 1有效電平有效電平Q Q和和Q Q的狀態(tài)不變的狀態(tài)不變Q Q和和Q Q的狀態(tài)的狀態(tài)也不變也不變（2）工作原理）工作原理.41（3 3）RS 觸發(fā)器功能分析觸發(fā)器功能分析 1) 1) 特性方程特性方程 01SRQRSQnn（約束條件）（約束條件）2) 2) 邏輯功能表邏輯功能表 nQ10000狀態(tài)不定狀態(tài)不定 0 1 1 1 1 1 狀態(tài)同狀態(tài)同S S 0 1 0 0 1 1 狀態(tài)同狀態(tài)同R R 0 1 1 1 0 0 狀態(tài)不變狀態(tài)不變 0 1 0 0 0 0 說說 明明 Qn+1 Qn R S 1 1 1 3) 3) 狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖 1

32、 0 S=0 R=1 S=1 R=0 S=x R=0 S=0 R=x .42（4 4）電路特點）電路特點主從主從RSRS觸發(fā)器采用主從控制結(jié)構，從根本上解決了輸觸發(fā)器采用主從控制結(jié)構，從根本上解決了輸入信號直接控制的問題。入信號直接控制的問題。 具有具有CPCP1 1期間接收輸入信號，期間接收輸入信號，CPCP下降沿到來時觸發(fā)翻轉(zhuǎn)的下降沿到來時觸發(fā)翻轉(zhuǎn)的特點。在特點。在CPCP的一個變化周期中觸發(fā)器的一個變化周期中觸發(fā)器輸出端的輸出端的狀態(tài)只可能改變狀態(tài)只可能改變一次一次。主從觸發(fā)器的翻轉(zhuǎn)是在主從觸發(fā)器的翻轉(zhuǎn)是在CPCP由由1 1變變0 0時刻（時刻（CPCP下降沿）發(fā)下降沿）發(fā)生的，生的，C

33、PCP一旦變?yōu)橐坏┳優(yōu)? 0后，主觸發(fā)器被封鎖，其狀態(tài)不后，主觸發(fā)器被封鎖，其狀態(tài)不再受再受R R、S S影響，故主從觸發(fā)器對輸入信號的敏感時間影響，故主從觸發(fā)器對輸入信號的敏感時間大大縮短，只在大大縮短，只在CPCP由由1 1變變0 0的時刻觸發(fā)翻轉(zhuǎn)，因此不會的時刻觸發(fā)翻轉(zhuǎn)，因此不會有有空翻空翻現(xiàn)象?，F(xiàn)象。仍然存在著仍然存在著約束約束問題。問題。即在即在CPCP1 1期間，輸入信號期間，輸入信號R R和和S S不能不能同時為同時為1 1。.43 RS RS觸發(fā)器的特性方程中有一觸發(fā)器的特性方程中有一約束約束條件條件SR=0SR=0，即，即在工作時，不允許輸入信號在工作時，不允許輸入信號R R

34、、S S同時同時為為1 1。這一約束。這一約束條件使得條件使得RSRS觸發(fā)器在使用時，有時感覺不方便。如觸發(fā)器在使用時，有時感覺不方便。如何解決這一問題呢？我們注意到，觸發(fā)器的兩個輸何解決這一問題呢？我們注意到，觸發(fā)器的兩個輸出端出端Q Q、 在正常工作時是互補的，即一個為在正常工作時是互補的，即一個為1 1，另一個一定為另一個一定為0 0。因此，如果把這兩個信號通過兩根。因此，如果把這兩個信號通過兩根反饋線分別引到輸入端的反饋線分別引到輸入端的G7G7、G8G8門，就一定有一個門，就一定有一個門被封鎖，這時，就不怕輸入信號同時為門被封鎖，這時，就不怕輸入信號同時為1 1了。這就了。這就是主從

35、是主從JKJK觸發(fā)器的觸發(fā)器的構成思路構成思路。 2、主從、主從 JK 觸發(fā)器觸發(fā)器 Q.44S CP R G 8 G 7 G 9 G 5 G 6 & & & & & & & & 1 Q Q G 3 G 1 G 2 G 4 電路結(jié)構電路結(jié)構.45主從主從RSRS觸發(fā)器觸發(fā)器 S SR R（2 2） 主從主從JKJK觸發(fā)器的功能分析觸發(fā)器的功能分析電路結(jié)構電路結(jié)構 J CP K & & & & & & & & 1 & & G8 G7 G10 G11 G9

36、 G3 G1 G2 G4 G6 G5 Q Q Q Q 1 1）邏輯功能：特性方程）邏輯功能：特性方程10nnQSRQSRSJQR = KQ 將將代入上式，得到代入上式，得到JK觸發(fā)器的特性方程：觸發(fā)器的特性方程：1nnnnQJQKQQnnJQKQ.463 3）JK JK 觸發(fā)器的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖觸發(fā)器的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖nQ10000J K Qn Qn+1 說說 明明 0 0 0 0 0 1 狀態(tài)不變狀態(tài)不變 0 0 1 1 0 1 置置 01 1 0 0 0 1 置置 1 1 1 1 1 0 1 翻翻 轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) 1 1 1 2 2）JK JK 觸發(fā)器的功能表觸發(fā)器的功能表 Qn0 1 1 0 J=X K=1

37、J=1 K=X J=X K=0J=0 K=X 任何結(jié)構的任何結(jié)構的JKJK觸發(fā)器都具有與以上相同的觸發(fā)器都具有與以上相同的功能表功能表、特性方程特性方程及及狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖。nn1QKQJQn JKQn+1 00Qn 010 101 11Q Qn n （2 2）功能分析）功能分析.47（3 3）工作波形）工作波形 1J C1 1K Q Q J CP K CP J K Q 1 0 0 1 1 1 0 0 JKQn+1 00Qn 010 101 11Q Qn n JKJK觸發(fā)器真值表觸發(fā)器真值表已知已知CPCP、J J、K K 信號的波形，觸發(fā)器的初信號的波形，觸發(fā)器的初態(tài)為態(tài)為0 ,0 ,畫

38、出輸出端畫出輸出端Q Q的工作波形。的工作波形。低電平觸發(fā)低電平觸發(fā)在高電平處接收輸入信號在高電平處接收輸入信號在在CPCP脈沖的高電平期間將輸入脈沖的高電平期間將輸入信號存儲于主觸發(fā)器。信號存儲于主觸發(fā)器。在在CPCP脈沖的低電平到脈沖的低電平到來時發(fā)生狀態(tài)變化。來時發(fā)生狀態(tài)變化。在畫主從觸發(fā)器的波形圖時，應注意以下兩點：在畫主從觸發(fā)器的波形圖時，應注意以下兩點： （1 1）觸發(fā)器的觸發(fā)翻轉(zhuǎn)發(fā)生在時鐘脈沖的）觸發(fā)器的觸發(fā)翻轉(zhuǎn)發(fā)生在時鐘脈沖的觸發(fā)沿觸發(fā)沿（這里（這里是下降沿）。是下降沿）。 （2 2）在）在CP=1CP=1期間，如果期間，如果輸入信號輸入信號的狀態(tài)的狀態(tài)沒有沒有改變，判斷改變，

39、判斷觸發(fā)器觸發(fā)器次態(tài)次態(tài)的依據(jù)是時鐘脈沖下降沿的依據(jù)是時鐘脈沖下降沿前前一瞬間一瞬間輸入端的輸入端的狀態(tài)。狀態(tài)。.48例例1 主從主從JK 觸發(fā)器的輸入信號觸發(fā)器的輸入信號CP、D 的波形分別如圖所示，的波形分別如圖所示，設觸發(fā)器的初態(tài)為設觸發(fā)器的初態(tài)為1，試畫出輸出端，試畫出輸出端 L 的波形。的波形。 C1 D CP 1J 1K & L Q Q 1 CP D L Q Q JKQn+1 00Qn 010 101 11Qn JK 觸發(fā)器真值表觸發(fā)器真值表J(K)解：解：J=D，K= D, 只有置只有置0和置和置1兩種功能。兩種功能。 QCPQCPL 在在CP脈沖的低電平期間將輸入脈沖的

40、低電平期間將輸入信號存儲于主觸發(fā)器。信號存儲于主觸發(fā)器。在在CP脈沖的高電平到脈沖的高電平到來時發(fā)生狀態(tài)變化。來時發(fā)生狀態(tài)變化。高電平觸發(fā)高電平觸發(fā)5.1.3、主從、主從JK 觸發(fā)器觸發(fā)器 .49 例例2 設負跳沿觸發(fā)的設負跳沿觸發(fā)的JK觸發(fā)器的時鐘脈沖和觸發(fā)器的時鐘脈沖和 J、K 信號的波信號的波形如圖所示，畫出輸出端形如圖所示，畫出輸出端Q的波形。設觸發(fā)器的初始狀態(tài)為的波形。設觸發(fā)器的初始狀態(tài)為0。 CP J K Q 1 2 3 4 5 6 7 在在CP脈沖的脈沖的高電平高電平期間期間信號存儲于主觸發(fā)器。信號存儲于主觸發(fā)器。在在CP脈沖的脈沖的低電平低電平到到來時發(fā)生狀態(tài)變化。來時發(fā)生狀態(tài)

41、變化。 C1 J CP 1J 1K Q Q K 5.1.3、主從、主從JK 觸發(fā)器觸發(fā)器.505.1.3 主從主從T 觸發(fā)器和觸發(fā)器和T觸發(fā)器觸發(fā)器 只要將只要將JK觸發(fā)器的觸發(fā)器的J、K端連接在一起作為端連接在一起作為T端端( (J = K = T)， 就構成了就構成了T觸發(fā)器。觸發(fā)器。 1)1)特性方程特性方程 NoImagennnQTQTQ11JC11KCPTQQ1TC1CPTQQ用用JKJK觸發(fā)器構成的觸發(fā)器構成的T T觸發(fā)器觸發(fā)器 （a a）邏輯圖）邏輯圖 （b b）邏輯符號）邏輯符號（a）（b）1.T 觸發(fā)器觸發(fā)器.515.1.3 主從主從T 觸發(fā)器和觸發(fā)器和T觸發(fā)器觸發(fā)器T觸發(fā)器

42、的功能是觸發(fā)器的功能是T為為1時，為計數(shù)狀態(tài)，時，為計數(shù)狀態(tài)，T為為0時為保持狀態(tài)。時為保持狀態(tài)。 2)T觸發(fā)器邏輯功能表觸發(fā)器邏輯功能表 NoImagennnQTQTQ1T T觸發(fā)器的功能表觸發(fā)器的功能表.525.1.3 主從主從T 觸發(fā)器和觸發(fā)器和T觸發(fā)器觸發(fā)器3)T3)T觸發(fā)器的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖觸發(fā)器的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖 0T=010T=1T=T=1T觸發(fā)器的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖觸發(fā)器的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖 .535.1.3 主從主從T 觸發(fā)器和觸發(fā)器和T觸發(fā)器觸發(fā)器 當當T T觸發(fā)器的輸入控制端為觸發(fā)器的輸入控制端為T=1T=1時，則觸發(fā)器每輸入一時，則觸發(fā)器每輸入一個時鐘脈沖個時鐘脈沖CPCP，狀態(tài)便翻轉(zhuǎn)一次，這種狀

43、態(tài)的觸發(fā)器稱，狀態(tài)便翻轉(zhuǎn)一次，這種狀態(tài)的觸發(fā)器稱為為TT觸發(fā)器。觸發(fā)器。TT觸發(fā)器的特性方程為：觸發(fā)器的特性方程為：nQQ1nC11KCP1J1QQ2.T 觸發(fā)器觸發(fā)器.54（a a） C1 J CP 1J 1K Q Q K 5.1.3 主從主從JK 觸發(fā)器存在的問題觸發(fā)器存在的問題問題：一次變化問題：一次變化 主從主從JK觸發(fā)器如圖（觸發(fā)器如圖（a）所示，設初始狀態(tài)為）所示，設初始狀態(tài)為0，已，已知輸入知輸入J、K的波形圖如圖（的波形圖如圖（b），畫出輸出），畫出輸出Q的波形圖。的波形圖。CPJKQ=0圖（圖（b) b) 主從主從JKJK觸發(fā)器的一次變化波形觸發(fā)器的一次變化波形 J CP K

44、 & & & & & & & & 1 & & G8 G7 G10 G11 G9 G3 G1 G2 G4 G6 G5 Q Q Q Q .555.1.3 主從主從JK 觸發(fā)器存在的問題觸發(fā)器存在的問題 由此看出，主從由此看出，主從JKJK觸發(fā)器在觸發(fā)器在CP=1CP=1期間，主觸發(fā)器只變化（翻期間，主觸發(fā)器只變化（翻轉(zhuǎn)）一次，這種現(xiàn)象稱為一次變化現(xiàn)象。一次變化現(xiàn)象也是一轉(zhuǎn)）一次，這種現(xiàn)象稱為一次變化現(xiàn)象。一次變化現(xiàn)象也是一種有害的現(xiàn)象，如果在種有害的現(xiàn)象，如果在CP=1CP=1期間，輸入端出現(xiàn)干擾信號，就可期間，輸入端

45、出現(xiàn)干擾信號，就可能造成觸發(fā)器的誤動作。為了避免能造成觸發(fā)器的誤動作。為了避免發(fā)生一次變化現(xiàn)象發(fā)生一次變化現(xiàn)象，在使用，在使用主從主從JKJK觸發(fā)器時，要保證在觸發(fā)器時，要保證在CP=1CP=1期間，期間，J J、K K保持狀態(tài)不變。保持狀態(tài)不變。 要解決一次變化問題，仍應從電路要解決一次變化問題，仍應從電路結(jié)構結(jié)構上入手，讓觸發(fā)器只上入手，讓觸發(fā)器只接收接收CPCP觸發(fā)沿到來觸發(fā)沿到來前一瞬間前一瞬間的輸入信號。這種觸發(fā)器稱為的輸入信號。這種觸發(fā)器稱為邊沿邊沿觸發(fā)器觸發(fā)器。CPJKQ=0圖（圖（b)b)主從主從JKJK觸發(fā)器的一次變化波形觸發(fā)器的一次變化波形.565.1.4 5.1.4 邊沿

46、觸發(fā)器邊沿觸發(fā)器 邊沿觸發(fā)器不僅將觸發(fā)器的邊沿觸發(fā)器不僅將觸發(fā)器的觸發(fā)翻轉(zhuǎn)觸發(fā)翻轉(zhuǎn)控制控制在在CPCP觸發(fā)沿到來的一瞬間，而且將觸發(fā)沿到來的一瞬間，而且將接收輸入信接收輸入信號號的時間也控制在的時間也控制在CPCP觸發(fā)沿到來的觸發(fā)沿到來的前一瞬間前一瞬間。因此，邊沿觸發(fā)器既沒有因此，邊沿觸發(fā)器既沒有空翻空翻現(xiàn)象，也沒有現(xiàn)象，也沒有一一次變化次變化問題，從而大大提高了觸發(fā)器工作的可問題，從而大大提高了觸發(fā)器工作的可靠性和抗干擾能力?？啃院涂垢蓴_能力。.57 D & & & & & & G5 G6 G3 G4 G1 G2 Q Q CP RS5.1.4

47、 5.1.4 邊沿觸發(fā)器邊沿觸發(fā)器 1 1、電路結(jié)構和邏輯符號、電路結(jié)構和邏輯符號 一、一、 維持維持- -阻塞阻塞D D觸發(fā)器觸發(fā)器 同步同步RSRS觸發(fā)器的基礎上，再加兩個門觸發(fā)器的基礎上，再加兩個門G5G5、G6G6，將輸入信，將輸入信號號D D變成互補的兩個信號分別送給變成互補的兩個信號分別送給R R、S S端，即端，即R= R= ，S=DS=D，就，就構成了構成了同步同步D D觸發(fā)器觸發(fā)器。很容易驗證，該電路滿足。很容易驗證，該電路滿足D D觸發(fā)器的邏觸發(fā)器的邏輯功能，但有同步觸發(fā)器的輯功能，但有同步觸發(fā)器的空翻空翻現(xiàn)象?，F(xiàn)象。 D.58D & & & &am

48、p; & & G5 G6 G3 G4 G1 G2 Q Q CP RS5.1.4 5.1.4 邊沿觸發(fā)器邊沿觸發(fā)器 1 1、電路結(jié)構和邏輯符號、電路結(jié)構和邏輯符號 一、一、 維持維持- -阻塞阻塞D D觸發(fā)器觸發(fā)器 為了克服空翻，并具有邊沿觸發(fā)器的特性，在下圖電路為了克服空翻，并具有邊沿觸發(fā)器的特性，在下圖電路的基礎上引入三根反饋線的基礎上引入三根反饋線L1L1、L2L2、L3L3。L3L2L1.595.1.4 5.1.4 邊沿觸發(fā)器邊沿觸發(fā)器 1 1、電路結(jié)構和邏輯符號、電路結(jié)構和邏輯符號 RD D SD & & & & & &

49、G5 G6 G3 G4 G1 G2 Q Q CP S 1D R Q Q C1 RD SD 邏輯圖邏輯圖邏輯符號邏輯符號1 10 0S SD D、R RD D分別為分別為直接直接置置1 1和置和置0 0 信號，低電平有效。信號，低電平有效。 基本RS觸發(fā)器一、一、 維持維持- -阻塞阻塞D D觸發(fā)器觸發(fā)器 .605.1.4 5.1.4 邊沿觸發(fā)器邊沿觸發(fā)器 1 1、電路結(jié)構和邏輯符號、電路結(jié)構和邏輯符號 RD D SD & & & & & & G5 G6 G3 G4 G1 G2 Q Q CP S 1D R Q Q C1 RD SD 邏輯圖邏輯圖邏輯

50、符號邏輯符號預預 置置 端端清清 零零 端端1 10 01 10 00 01 11 11 11 11 11 11 11 10 0S SD D、R RD D分別為直接置分別為直接置1 1和置和置0 0 信號，低電平有效。信號，低電平有效。 基本RS觸發(fā)器一、一、 維持維持- -阻塞阻塞D D觸發(fā)器觸發(fā)器 .61 2 2、工作原理、工作原理 RD D SD & & & & & & G5 G6 G3 G4 G1 G2 Q Q CP Q5 Q6 Q3 Q4 SD=RD =1 &0 01 11 11 11 1Qn+1=Qn&D DD DCP

51、 = 0 DQ 5DQ 65.1.4 5.1.4 邊沿觸發(fā)器邊沿觸發(fā)器 CP = 0 期間期間D信號存于信號存于Q6一、一、 維持阻塞維持阻塞D D觸發(fā)器觸發(fā)器 .62 RD D SD & & & & & & G5 G6 G3 G4 G1 G2 Q Q CP Q5 Q6 Q3 Q4 CPCP由由0 0變變1 1DQn 1DQn 1&D DD DD DD DD DD D在在CPCP脈沖的上升沿到來時，觸法器的狀態(tài)改變，且與脈沖的上升沿到來時，觸法器的狀態(tài)改變，且與D D信號相同信號相同SD=RD =1 2 2、工作原理、工作原理 5.1.4

52、 5.1.4 邊沿觸發(fā)器邊沿觸發(fā)器 一、一、 維持阻塞維持阻塞D D觸發(fā)器觸發(fā)器.63 RD D SD & & & & & & G5 G6 G3 G4 G1 G2 Q Q CP Q5 Q6 Q3 Q4 2 2、工作原理、工作原理 SD=RD =1 CP=1& D DD D1 1若若Q3=0， Q4=1 0 01 11 10 0置置0維持線，維持線， 置置1阻塞線阻塞線1 10 01 15.1.4 5.1.4 邊沿觸發(fā)器邊沿觸發(fā)器 一、一、 維持阻塞維持阻塞D D觸發(fā)器觸發(fā)器.64 RD D SD & & & &am

53、p; & & G5 G6 G3 G4 G1 G2 Q Q CP Q5 Q6 Q3 Q4 2 2、工作原理、工作原理 CP=1& D DD D1 1若若Q3=1， Q4=0 1 10 00 0置置1維持線維持線1 1& 1 1SD=RD =1 1 15.1.4 5.1.4 邊沿觸發(fā)器邊沿觸發(fā)器 一、一、 維持阻塞維持阻塞D D觸發(fā)器觸發(fā)器置置0阻塞線阻塞線.653 3、觸發(fā)方式、觸發(fā)方式維持阻塞維持阻塞D D觸發(fā)器在觸發(fā)器在CPCP脈沖的上升沿產(chǎn)生狀態(tài)變化，屬脈沖的上升沿產(chǎn)生狀態(tài)變化，屬上升上升沿沿 觸發(fā)方式。其觸發(fā)方式。其次態(tài)次態(tài)取決于取決于CPCP脈沖上升沿到

54、達前瞬間脈沖上升沿到達前瞬間D D端的信號端的信號。 RD D SD & & & & & & G5 G6 G3 G4 G1 G2 Q Q CP 5.1.4 5.1.4 邊沿觸發(fā)器邊沿觸發(fā)器 S 1D R Q Q C1 RD SD 邏輯符號邏輯符號一、一、 維持阻塞維持阻塞D D觸發(fā)器觸發(fā)器.66 4 4、 邏輯功能邏輯功能 邏輯功能表邏輯功能表 nQ1n Q0 0 0 0 1 0 1 0 1 1 1 1 特性方程特性方程Qn+1=D狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖 D=1 D=0 D=0 D=1 0 1 D5.1.4 5.1.4 邊沿觸發(fā)器邊沿觸發(fā)器 一、一

55、、 維持阻塞維持阻塞D D觸發(fā)器觸發(fā)器.67工作波形工作波形 S 1D R Q Q “1” D CP C1 CP D Q D D 觸發(fā)器的邏輯功能表觸發(fā)器的邏輯功能表 nQ1n QD 0 0 0 0 1 0 1 0 1 1 1 1 維持阻塞維持阻塞D觸發(fā)器狀態(tài)變化產(chǎn)生在時鐘觸發(fā)器狀態(tài)變化產(chǎn)生在時鐘 脈沖的上升沿，其次態(tài)決定于該時刻前脈沖的上升沿，其次態(tài)決定于該時刻前 瞬間輸入信號瞬間輸入信號D。 5.1.4 5.1.4 邊沿觸發(fā)器邊沿觸發(fā)器 一、一、 維持阻塞維持阻塞D D觸發(fā)器觸發(fā)器.68二、二、 由傳輸門組成的由傳輸門組成的CMOSCMOS主從主從D D觸發(fā)器觸發(fā)器 DCPCPG1G2CP

56、CPCPCPQQG3G4CPCPTG111TG2TG4TG311主觸發(fā)器從觸發(fā)器QQ1DC1邏輯符號邏輯符號 用用CMOSCMOS邏輯門邏輯門和和CMOSCMOS傳輸門傳輸門組成的主從組成的主從D D觸發(fā)器。圖中，觸發(fā)器。圖中，G1G1、G2G2和和TG1TG1、TG2TG2組成主觸發(fā)器，組成主觸發(fā)器，G3G3、G4G4和和TG3TG3、TG4TG4組成從組成從觸發(fā)器。觸發(fā)器。CPCP和為互補的時鐘脈沖。由于引入了傳輸門，該電和為互補的時鐘脈沖。由于引入了傳輸門，該電路雖為路雖為主從結(jié)構主從結(jié)構，卻沒有，卻沒有一次變化一次變化問題，具有邊沿觸發(fā)器的問題，具有邊沿觸發(fā)器的特性。特性。5.1.4

57、5.1.4 邊沿觸發(fā)器邊沿觸發(fā)器 1 1電路結(jié)構電路結(jié)構.69二、二、 由傳輸門組成的由傳輸門組成的CMOSCMOS主從主從D D觸發(fā)器觸發(fā)器 DCPCPG1G2CPCPCPCPQQG3G4CPCPTG111TG2TG4TG311主觸發(fā)器從觸發(fā)器QQ1DC1邏輯符號邏輯符號2.2.工作原理：工作原理： (1) CP(1) CP正跳變后：正跳變后： TGTG1 1導通，導通，TGTG2 2截止截止輸入信號輸入信號D D 送入主觸發(fā)器送入主觸發(fā)器Q Q，。，。TGTG3 3截止，截止，TGTG4 4導通導通從觸發(fā)器維持在原來的狀態(tài)不變。從觸發(fā)器維持在原來的狀態(tài)不變。 5.1.4 5.1.4 邊沿觸

58、發(fā)器邊沿觸發(fā)器 .70二、二、 由傳輸門組成的由傳輸門組成的CMOSCMOS主從觸發(fā)器主從觸發(fā)器 DCPCPG1G2CPCPCPCPQQG3G4CPCPTG111TG2TG4TG311主觸發(fā)器從觸發(fā)器QQ1DC1邏輯符號邏輯符號2.2.工作原理：工作原理： (2) CP(2) CP負跳變后：負跳變后： TGTG1 1截止，截止，TGTG2 2導通導通主觸發(fā)器維持原態(tài)不變。主觸發(fā)器維持原態(tài)不變。 TGTG3 3導通，導通，TGTG4 4截止截止主觸發(fā)器的狀態(tài)送入從觸發(fā)器使主觸發(fā)器的狀態(tài)送入從觸發(fā)器使Q Q狀態(tài)變化。狀態(tài)變化。 5.1.4 5.1.4 邊沿觸發(fā)器邊沿觸發(fā)器.713. 3. 由傳輸門

59、組成的由傳輸門組成的CMOSCMOS主從觸發(fā)器主從觸發(fā)器 （2 2） D D觸發(fā)器的邏輯功能觸發(fā)器的邏輯功能 邏輯功能表邏輯功能表nQ1n QD000010101111特性方程特性方程Qn+1=D狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖 D=1 D=0 D=0 D=1 0 1 觸發(fā)方式：在觸發(fā)方式：在CP高電平期間存儲信號，高電平期間存儲信號，CP的負跳的負跳沿觸發(fā)翻轉(zhuǎn)沿觸發(fā)翻轉(zhuǎn).5.1.4 5.1.4 邊沿觸發(fā)器邊沿觸發(fā)器.72 （2 2） D D觸法器的邏輯功能觸法器的邏輯功能 CP D Q 5.1.3 5.1.3 主從觸發(fā)器主從觸發(fā)器3. 由傳輸門組成的由傳輸門組成的CMOS主從觸發(fā)器主從觸發(fā)器 工作波形工

60、作波形QQ1DC1邏輯符號邏輯符號.73例例 1：高速：高速CMOS邊沿邊沿D觸發(fā)器觸發(fā)器74HC74電路及輸入電路及輸入CP、RD、SD和和D信號波形分別如圖所示，設觸發(fā)器的初態(tài)為信號波形分別如圖所示，設觸發(fā)器的初態(tài)為1，試對應畫，試對應畫出輸出端出輸出端Q的波形。的波形。 S 1D Q 17474 2 SD D CP C1 RD C P SD RD 1 2 3 D Q 直接（異步）輸入端直接（異步）輸入端 5.1.4 5.1.4 邊沿觸發(fā)器邊沿觸發(fā)器.741. 集成主從集成主從RS 觸發(fā)器觸發(fā)器(TTL集成主從集成主從RS觸發(fā)器觸發(fā)器74LS71 )QQSDRDC1S1S2S3R1R2R3

61、RS1CP1S1R&邏輯符號邏輯符號 1234567891011121314NCRDS1S2S3QGNDQR1R2R31CPSDVCC引腳分布圖引腳分布圖 5.2 5.2 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器.75主從主從RS 觸發(fā)器觸發(fā)器74LS71功能表功能表 QQSDRDC1S1S2S3R1R2R3RS1CP1S1R&邏輯符號邏輯符號 定不HHHHHL H LHHLHLHHHQnQnLLHHHLLHLHHLQQ 1R 1S 時鐘時鐘CP 清零清零R RD D預置預置S SD D 輸出輸出輸輸 入入5.2 5.2 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器.7676 2. 集成主從集成主從JK觸發(fā)器觸發(fā)器-HC76邏輯符號邏輯符號引腳圖引腳圖預預 置置 輸輸 入入 端端清清 零零 輸輸 入入 端端1）、邏輯符號和引腳圖、邏輯符號和引腳圖高速高速CMOSCMOS雙雙JKJK觸發(fā)器觸發(fā)器 屬于負跳沿觸發(fā)的邊沿觸發(fā)器屬于負跳沿觸發(fā)的邊沿觸發(fā)器 1Q 1Q 1SD 2RD 2Q 1RD 2SD S 1J C1 1K R 1J 1CP 1K 2J 2CP 2K 2Q 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11