數(shù)字電路與邏輯設計--第四章

1、電路中心電路中心 張詠梅張詠梅 電子工程學院電子工程學院第四章第四章 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器4.1 時序電路的特點時序電路的特點4.2 觸發(fā)器的基本特性及其記憶作用觸發(fā)器的基本特性及其記憶作用4.3 基本基本RS觸發(fā)器觸發(fā)器4.4 各種鐘控觸發(fā)器的邏輯特點各種鐘控觸發(fā)器的邏輯特點4.5 TTL集成主從觸發(fā)器集成主從觸發(fā)器4.6 TTL邊沿觸發(fā)器邊沿觸發(fā)器4.7 CMOS觸發(fā)器觸發(fā)器4.8 集成觸發(fā)器的參數(shù)集成觸發(fā)器的參數(shù)電路中心電路中心 張詠梅張詠梅 電子工程學院電子工程學院4.1 時序電路的特點時序電路的特點數(shù)數(shù)字字電電路路組合電路組合電路時序電路時序電路時序電路的特征：電路的時序電路的特征：

2、電路的輸出不僅和輸出不僅和當前的輸入有關當前的輸入有關，而且，而且也和以前的輸也和以前的輸入有關入有關。組合電路的特征：電路的組合電路的特征：電路的輸出僅和當輸出僅和當前的輸入有關前的輸入有關，與以前的輸入無關與以前的輸入無關。時序時序電路電路=組合組合電路電路+存儲記憶存儲記憶電路電路常用的記憶元件是常用的記憶元件是雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器（雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器（F-F:Flip-Flop)電路中心電路中心 張詠梅張詠梅 電子工程學院電子工程學院4.2觸發(fā)器的基本特性及其記憶作用觸發(fā)器的基本特性及其記憶作用2.2.有兩個能夠保持的穩(wěn)定狀態(tài)有兩個能夠保持的穩(wěn)定狀態(tài)。若輸入不發(fā)生變。若輸入不發(fā)生變化，觸發(fā)器必定處于

3、其中的某一個穩(wěn)定狀態(tài)，并化，觸發(fā)器必定處于其中的某一個穩(wěn)定狀態(tài)，并且可以長期保持下去。且可以長期保持下去。觸發(fā)器的特性：觸發(fā)器的特性：1.1.有有兩個互補的輸出和兩個互補的輸出和。定定義義0, 1QQ1, 0QQ狀態(tài)狀態(tài)狀態(tài)狀態(tài)。時，；而當時，當1001QQQQ電路中心電路中心 張詠梅張詠梅 電子工程學院電子工程學院4.2觸發(fā)器的基本特性及其記憶作用觸發(fā)器的基本特性及其記憶作用. .在輸入信號的作用下在輸入信號的作用下，觸發(fā)器可以從一個穩(wěn)定狀態(tài)轉換觸發(fā)器可以從一個穩(wěn)定狀態(tài)轉換到另一個穩(wěn)定狀態(tài)到另一個穩(wěn)定狀態(tài)，并再繼續(xù)穩(wěn)定下去，直到下一次輸入發(fā)，并再繼續(xù)穩(wěn)定下去，直到下一次輸入發(fā)生變化，才生變化

4、，才可能可能再次改變狀態(tài)。再次改變狀態(tài)。定義定義：把輸入信號發(fā)生變化之前（：把輸入信號發(fā)生變化之前（tn時刻）的觸發(fā)器狀態(tài)稱時刻）的觸發(fā)器狀態(tài)稱為為現(xiàn)在狀態(tài)現(xiàn)在狀態(tài)（原狀態(tài)原狀態(tài)、當前狀態(tài)當前狀態(tài)），用），用n表示，把輸入信表示，把輸入信號發(fā)生變化后（號發(fā)生變化后（ tn+1時刻）觸發(fā)器達到穩(wěn)定時的輸出狀態(tài)稱時刻）觸發(fā)器達到穩(wěn)定時的輸出狀態(tài)稱為為下一狀態(tài)下一狀態(tài)（新狀態(tài)新狀態(tài)、次態(tài)次態(tài)）用）用n表示。表示。現(xiàn)在狀態(tài)和下一狀態(tài)是相對于輸入變化而言的現(xiàn)在狀態(tài)和下一狀態(tài)是相對于輸入變化而言的，在某一個時，在某一個時刻輸入變化后電路進入的下一狀態(tài)，對于下一次輸入變化而刻輸入變化后電路進入的下一狀態(tài)，對

5、于下一次輸入變化而言，就是觸發(fā)器的現(xiàn)在狀態(tài)。即下一狀態(tài)是對某一時刻而言言，就是觸發(fā)器的現(xiàn)在狀態(tài)。即下一狀態(tài)是對某一時刻而言的，過了這個時刻就應看作現(xiàn)在狀態(tài)。的，過了這個時刻就應看作現(xiàn)在狀態(tài)。電路中心電路中心 張詠梅張詠梅 電子工程學院電子工程學院4.2觸發(fā)器的基本特性及其記憶作用觸發(fā)器的基本特性及其記憶作用觸發(fā)器的下一狀態(tài)是它現(xiàn)在狀態(tài)和輸入信號觸發(fā)器的下一狀態(tài)是它現(xiàn)在狀態(tài)和輸入信號（用（用X表示輸入信號的集合）的函數(shù)，即：表示輸入信號的集合）的函數(shù)，即：Qn+1=f（Qn，X）觸發(fā)器具有兩個穩(wěn)定狀態(tài)，可以記憶一位二觸發(fā)器具有兩個穩(wěn)定狀態(tài)，可以記憶一位二進制數(shù)的兩個狀態(tài)。通過多個觸發(fā)器的連接進制

6、數(shù)的兩個狀態(tài)。通過多個觸發(fā)器的連接可以獲得多種記憶狀態(tài)?？梢垣@得多種記憶狀態(tài)。下一狀態(tài)方程下一狀態(tài)方程（狀態(tài)方程狀態(tài)方程、特征方程特征方程）電路中心電路中心 張詠梅張詠梅 電子工程學院電子工程學院觸發(fā)器的分類觸發(fā)器的分類按按觸發(fā)方式觸發(fā)方式分類：分類：按按邏輯功能邏輯功能分類：分類：電位觸發(fā)電位觸發(fā)、主從觸發(fā)主從觸發(fā)和和邊沿觸發(fā)邊沿觸發(fā)方式。方式。R-SR-S觸發(fā)器、觸發(fā)器、D D觸發(fā)器、觸發(fā)器、J-KJ-K觸發(fā)器和觸發(fā)器和T T觸發(fā)器。觸發(fā)器。按按存儲數(shù)據(jù)的原理存儲數(shù)據(jù)的原理分類：分類：靜態(tài)靜態(tài)觸發(fā)器：靠電路狀態(tài)的自鎖來存儲數(shù)據(jù)。觸發(fā)器：靠電路狀態(tài)的自鎖來存儲數(shù)據(jù)。動態(tài)動態(tài)觸發(fā)器：通過在觸發(fā)

7、器：通過在MOSMOS管柵極輸入電容上存管柵極輸入電容上存儲電荷來存儲數(shù)據(jù)。儲電荷來存儲數(shù)據(jù)。本章介紹本章介紹靜態(tài)觸發(fā)器靜態(tài)觸發(fā)器電路中心電路中心 張詠梅張詠梅 電子工程學院電子工程學院4.34.3基本觸發(fā)器基本觸發(fā)器4.3.1 電路結構及工作原理電路結構及工作原理1、結構、結構反饋使得反饋使得vO1、vO2的狀態(tài)能夠保持。的狀態(tài)能夠保持。10010保持保持不變不變邏輯符號邏輯符號11S SR RQ QQ保持保持不變不變電路中心電路中心 張詠梅張詠梅 電子工程學院電子工程學院基本觸發(fā)器基本觸發(fā)器& & &11R RS SQ QQQ QQRS(A)(A)(B)(B)RS觸

8、發(fā)器觸發(fā)器RS觸發(fā)器觸發(fā)器觸發(fā)器的下一狀觸發(fā)器的下一狀態(tài)是其輸入與現(xiàn)態(tài)是其輸入與現(xiàn)在狀態(tài)的函數(shù)。在狀態(tài)的函數(shù)。電路中心電路中心 張詠梅張詠梅 電子工程學院電子工程學院2、原理、原理& & &11R RS SQ QQQ QQRS(A)(A)(B)(B)SR=0011RS保持原狀態(tài)保持原狀態(tài)SR=0110RS0狀態(tài)、置狀態(tài)、置0、復位、復位SR=1001RS1狀態(tài)、置狀態(tài)、置1、置位、置位SR=1100RS不允許不允許11111001011011011000不符合互不符合互補輸出補輸出若若SR=11 00，應保持原狀態(tài)，應保持原狀態(tài)，但但S和和R的變化有快有慢。的變化有快有

9、慢。若若R先變，先變，SR=11 10 0000 ，則次態(tài)為，則次態(tài)為1狀態(tài)。狀態(tài)。若若S先變，先變，SR=11 01 0000 ，則次態(tài)為，則次態(tài)為0狀態(tài)。狀態(tài)。次態(tài)不確定次態(tài)不確定基本基本RS觸發(fā)器觸發(fā)器不允許不允許S=R=1出現(xiàn)出現(xiàn)，稱為約束，稱為約束條件，即條件，即RS=0。 電路中心電路中心 張詠梅張詠梅 電子工程學院電子工程學院1、狀態(tài)表、狀態(tài)表4.3.2 描述觸發(fā)器（時序電路）的方法描述觸發(fā)器（時序電路）的方法將將輸入輸入信號稱為信號稱為外輸入外輸入，觸發(fā)器的，觸發(fā)器的原狀態(tài)原狀態(tài)Qn稱為稱為內輸入內輸入。SR=11，不允許不允許，為約束條件，為約束條件，處理為任意項處理為任意項

10、。0 01101Qn0100011110SR狀態(tài)表狀態(tài)表以卡諾圖的形式表示以卡諾圖的形式表示所有可能的輸入（包括當前所有可能的輸入（包括當前狀態(tài)）與輸出之間的關系狀態(tài)）與輸出之間的關系。Qn+1電路中心電路中心 張詠梅張詠梅 電子工程學院電子工程學院4.3.2描述觸發(fā)器（時序電路）的方法描述觸發(fā)器（時序電路）的方法2、功能表、功能表簡化的狀態(tài)表，簡化的狀態(tài)表，只列出只列出外輸入與外輸入與Qn+1的關系的關系，多用于器件手冊。多用于器件手冊。S RS RQ Qn+1n+1功能說明功能說明0 00 00 10 11 01 01 11 1Qn01 保持保持置置0置置1不允許不允許外輸入取外輸入取值的

11、組合值的組合與輸入對應的與輸入對應的輸出狀態(tài)輸出狀態(tài)電路中心電路中心 張詠梅張詠梅 電子工程學院電子工程學院4.3.2描述觸發(fā)器（時序電路）的方法描述觸發(fā)器（時序電路）的方法3、狀態(tài)方程（特征方程）、狀態(tài)方程（特征方程）將所有可能的輸入（包括將所有可能的輸入（包括當前狀態(tài)）與輸出之間的當前狀態(tài)）與輸出之間的關系用函數(shù)式表示出來關系用函數(shù)式表示出來。0 0 11 01Qn0100011110SRnnQRSQ1R S=0RS觸發(fā)器的狀觸發(fā)器的狀態(tài)方程（特征態(tài)方程（特征方程）方程）約束條件約束條件11R RS SQQ Q(A)(A)nnQRQ1nQSR)(nQSRRSQRSRnnQRS nQRSR

12、Qn+1電路中心電路中心 張詠梅張詠梅 電子工程學院電子工程學院4.3.2描述觸發(fā)器（時序電路）的方法描述觸發(fā)器（時序電路）的方法& & &Q QQRS(B)(B)nnQRSQ11 RS約束條件約束條件與非門構成的與非門構成的 觸發(fā)器的狀態(tài)方程（特征方程）觸發(fā)器的狀態(tài)方程（特征方程）SR電路中心電路中心 張詠梅張詠梅 電子工程學院電子工程學院R RQ QQS S4.3.2描述觸發(fā)器（時序電路）的方法描述觸發(fā)器（時序電路）的方法4 4、波形圖（時序圖）、波形圖（時序圖）表示表示輸入信號和輸出輸入信號和輸出Q之間對應之間對應關系關系的工作波形圖稱作的工作波形圖稱作時序圖時序

13、圖。理想觸發(fā)器波形圖理想觸發(fā)器波形圖不確定不確定不確定不確定0111R RS SQQ Q(A)(A)電路中心電路中心 張詠梅張詠梅 電子工程學院電子工程學院S SR RQ QQ觸發(fā)器的延遲觸發(fā)器的延遲11R RS SQQ Q(A)(A)tpdtpd2tpd2tpd為了保證輸出的穩(wěn)定變化，基本為了保證輸出的穩(wěn)定變化，基本RS觸發(fā)器觸發(fā)器輸入輸入信號信號的的持續(xù)時間應大于持續(xù)時間應大于2tpd。學了本章應會畫時序圖。學了本章應會畫時序圖。已知輸入信號和初始狀已知輸入信號和初始狀態(tài)態(tài)，能畫出與輸入對應的輸出信號波形能畫出與輸入對應的輸出信號波形。01電路中心電路中心 張詠梅張詠梅 電子工程學院電子工

14、程學院4.3.2描述觸發(fā)器（時序電路）的方法描述觸發(fā)器（時序電路）的方法5、狀態(tài)圖（狀態(tài)轉移圖）、狀態(tài)圖（狀態(tài)轉移圖）以圖形的方式表示輸出狀態(tài)轉換的條件和規(guī)律以圖形的方式表示輸出狀態(tài)轉換的條件和規(guī)律。在。在狀態(tài)圖中，以圓圈表示各個狀態(tài)，圈內標明狀態(tài)名狀態(tài)圖中，以圓圈表示各個狀態(tài)，圈內標明狀態(tài)名或取值，用或取值，用帶箭頭的線表示狀態(tài)的轉換帶箭頭的線表示狀態(tài)的轉換，箭頭指向箭頭指向新狀態(tài)新狀態(tài)，線上標注狀態(tài)轉換的條件線上標注狀態(tài)轉換的條件/輸出輸出。0 01 1SR=10/SR=01/0SR/0SR每一個狀態(tài)在每一個狀態(tài)在所有可能的輸所有可能的輸入取值下的下入取值下的下一狀態(tài)都應標一狀態(tài)都應標注出

15、來。注出來。電路中心電路中心 張詠梅張詠梅 電子工程學院電子工程學院4.3.2描述觸發(fā)器（時序電路）的方法描述觸發(fā)器（時序電路）的方法6、激勵表、激勵表列出列出已知的狀態(tài)轉換已知的狀態(tài)轉換和和所要求所要求的輸入條件的輸入條件的表格叫的表格叫激勵表激勵表。 S RS RQ Qn+1n+10 00 00 10 11 01 01 11 1Q Qn n010010狀態(tài)轉狀態(tài)轉換情況換情況輸入激輸入激勵條件勵條件以以Qn和和Qn+1為變量為變量，以對應以對應的輸入信號為函數(shù)的關系表的輸入信號為函數(shù)的關系表。即在什么激勵條件下，發(fā)生即在什么激勵條件下，發(fā)生什么樣的狀態(tài)變化。什么樣的狀態(tài)變化。電路中心電路中

16、心 張詠梅張詠梅 電子工程學院電子工程學院4.3.3基本觸發(fā)器的特點基本觸發(fā)器的特點動作特點：動作特點：輸入信號輸入信號S或或R為高電平為高電平時，都能直接改變輸出端時，都能直接改變輸出端的狀態(tài)（因為輸入信號直的狀態(tài)（因為輸入信號直接加到了輸出門上）。接加到了輸出門上）。直接置（復）位觸發(fā)器直接置（復）位觸發(fā)器11R RS SQQ Q(A)(A)1、狀態(tài)轉換由、狀態(tài)轉換由R、S決定，屬于異步時序電路。決定，屬于異步時序電路。2、輸入有限制，使用不便；、輸入有限制，使用不便；電路中心電路中心 張詠梅張詠梅 電子工程學院電子工程學院鐘控觸發(fā)器鐘控觸發(fā)器在一些數(shù)字系統(tǒng)中，要求觸發(fā)器的狀態(tài)不是在一些數(shù)

17、字系統(tǒng)中，要求觸發(fā)器的狀態(tài)不是在輸入信號變化時立即轉換，而是等待一個在輸入信號變化時立即轉換，而是等待一個控制脈沖到達時才轉換，這個控制脈沖稱為控制脈沖到達時才轉換，這個控制脈沖稱為時鐘脈沖時鐘脈沖CP。用一個時鐘信號用一個時鐘信號CP保持整個時序系統(tǒng)協(xié)調保持整個時序系統(tǒng)協(xié)調工作工作的電路稱為的電路稱為同步時序電路同步時序電路。轉換時刻受時鐘信號控制轉換時刻受時鐘信號控制的觸發(fā)器稱為的觸發(fā)器稱為鐘控鐘控觸發(fā)器觸發(fā)器。電路中心電路中心 張詠梅張詠梅 電子工程學院電子工程學院4.4 各種鐘控觸發(fā)器的邏輯功能各種鐘控觸發(fā)器的邏輯功能4.4.1 鐘控鐘控RS觸發(fā)器觸發(fā)器0CP=0時，時，Qn+1=Qn

18、，觸發(fā)器保持原狀態(tài)。，觸發(fā)器保持原狀態(tài)。CP=1時，電路為基本時，電路為基本RS觸發(fā)器。觸發(fā)器。1CPQRSQnn)(1R S=0CP=0時，觸發(fā)器狀態(tài)不變；時，觸發(fā)器狀態(tài)不變； 在在CP=1時，時，觸發(fā)器狀態(tài)跟隨輸入觸發(fā)器狀態(tài)跟隨輸入S、R的變化而變化。的變化而變化。S RS RQ Qn+1n+10 00 00 10 11 01 01 11 1CPCP0 01 11 11 11 1Q Qn nQ Qn n0 01 1不允許不允許電位觸發(fā)電位觸發(fā)約束條件約束條件11輸入控制門輸入控制門基本基本RS觸發(fā)器觸發(fā)器CPQQnn1CPQCPQRSQnnn)(1SR電路中心電路中心 張詠梅張詠梅 電子工

19、程學院電子工程學院鐘控鐘控RS觸發(fā)器的邏輯功能波形圖觸發(fā)器的邏輯功能波形圖CP=1期間，期間，SR保持不變。保持不變。S RS RQ Qn+1n+10 00 00 10 11 01 01 11 1CPCP0 01 11 11 11 1Q Qn nQ Qn n0 01 1不允許不允許缺點：對輸入有限制，使用不方便。缺點：對輸入有限制，使用不方便。0電路中心電路中心 張詠梅張詠梅 電子工程學院電子工程學院4.4.2 鐘控鐘控D觸發(fā)器觸發(fā)器DS DR nnQRSQ1nQDD DD DQ Qn+1n+10 01 1CPCP0 01 11 1Q Qn n0 01 1CP=1時，把數(shù)據(jù)傳給時，把數(shù)據(jù)傳給Q

20、，CP=0時，保持輸出不變。時，保持輸出不變。鐘控鐘控D觸發(fā)器的功能：觸發(fā)器的功能：在時在時鐘信號作用下，將輸入的數(shù)鐘信號作用下，將輸入的數(shù)據(jù)接收并保存。據(jù)接收并保存。 鐘控鐘控D觸發(fā)器的狀態(tài)方程觸發(fā)器的狀態(tài)方程電路中心電路中心 張詠梅張詠梅 電子工程學院電子工程學院4.4.3鎖存器鎖存器完成數(shù)據(jù)存儲功能的電路稱為完成數(shù)據(jù)存儲功能的電路稱為鎖存器鎖存器（Latch）。）。由于由于D觸發(fā)器有直接存儲數(shù)據(jù)的功能，一般都是觸發(fā)器有直接存儲數(shù)據(jù)的功能，一般都是用用D觸發(fā)器構成鎖存器。觸發(fā)器構成鎖存器。 把若干個鐘控把若干個鐘控D觸發(fā)器的控制端觸發(fā)器的控制端CP連接起來，用一連接起來，用一個公共的控制信

21、號來控制，而各個數(shù)據(jù)端仍然是各個公共的控制信號來控制，而各個數(shù)據(jù)端仍然是各自獨立地接收數(shù)據(jù)，自獨立地接收數(shù)據(jù)， 可以構成多位鎖存器?？梢詷嫵啥辔绘i存器。電路中心電路中心 張詠梅張詠梅 電子工程學院電子工程學院8位位D鎖存器鎖存器74LS3731D1D2D2D3D3D4D4D5D5D6D6D7D7D8D8D1Q1Q2Q2Q3Q3Q4Q4Q5Q5Q6Q6Q7Q7Q8Q8Q74LS37374LS3731 11D1D2D2D3D3D4D4D5D5D6D6D7D7D8D8D1Q1Q2Q2Q3Q3Q4Q4Q5Q5Q6Q6Q7Q7Q8Q8Q74LS37374LS3732 2OEOEOEOEG GG GE E

22、1 1E E2 2輸出控制C輸出控制C1 1輸出控制C輸出控制C2 2雙雙向向數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)總總線線1雙雙向向數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)總總線線201高阻高阻10高阻高阻CP電路中心電路中心 張詠梅張詠梅 電子工程學院電子工程學院4.4.3 鎖存器鎖存器鎖存器鎖存器仍然是一種電位控制的觸發(fā)器，在控制信號仍然是一種電位控制的觸發(fā)器，在控制信號有效時，輸出隨輸入數(shù)據(jù)的變化而變化。有效時，輸出隨輸入數(shù)據(jù)的變化而變化。有的資料將由脈沖邊沿觸發(fā)的有的資料將由脈沖邊沿觸發(fā)的D觸發(fā)器構成的數(shù)據(jù)觸發(fā)器構成的數(shù)據(jù)寄存器也稱為寄存器也稱為鎖存器鎖存器。鎖存器鎖存器不能用在同步時序系統(tǒng)中構成計數(shù)器、不能用在同步時序系統(tǒng)中構成計數(shù)器、移位寄

23、存器或其它同步電路。移位寄存器或其它同步電路。透明式鎖存器透明式鎖存器非透明式鎖存器非透明式鎖存器電路中心電路中心 張詠梅張詠梅 電子工程學院電子工程學院4.4.4 鐘控鐘控JK觸發(fā)器觸發(fā)器CP=0時，時，Qn+1=Qn，保持原狀態(tài)。，保持原狀態(tài)。011CP=1時，輸入控制門被打開。時，輸入控制門被打開。1nQJS nKQR nnQRSQ1nnnQKQQJnnQKQJnnKQQJRS 0約束條件約束條件自動滿足自動滿足輸入沒有限制，并且有兩個輸入端。輸入沒有限制，并且有兩個輸入端。J KJ KQ Qn+1n+10 00 00 10 11 01 01 11 1CPCP0 01 11 11 11

24、1Q Qn nQ Qn n0 01 1nQ功能說明功能說明保持保持保持保持置0置0置1置1翻轉翻轉鐘控鐘控JK觸發(fā)器觸發(fā)器的狀態(tài)方程的狀態(tài)方程電路中心電路中心 張詠梅張詠梅 電子工程學院電子工程學院4.4.5 鐘控鐘控T觸發(fā)器觸發(fā)器將將JK觸發(fā)器的觸發(fā)器的J和和K接在一起接在一起作為作為T輸入端，構成輸入端，構成T觸發(fā)器觸發(fā)器。J=K=TnnnQKQJQ1nnQTQTnQT T TQ Qn+1n+10 01 1CPCP0 01 11 1Q Qn nnQQ Qn n說明說明保持保持保持保持翻轉翻轉若若T1或沒有或沒有T輸入端，所構成輸入端，所構成的觸發(fā)器稱為的觸發(fā)器稱為T觸發(fā)器觸發(fā)器。nnQQ1

25、T觸發(fā)器觸發(fā)器來一個時鐘脈沖就翻來一個時鐘脈沖就翻轉一次轉一次，因此又叫，因此又叫計數(shù)觸發(fā)器計數(shù)觸發(fā)器。鐘控鐘控T觸發(fā)器觸發(fā)器的狀態(tài)方程的狀態(tài)方程鐘控鐘控T觸發(fā)器觸發(fā)器的狀態(tài)方程的狀態(tài)方程1電路中心電路中心 張詠梅張詠梅 電子工程學院電子工程學院T觸發(fā)器的時序波形圖觸發(fā)器的時序波形圖CPCPQ QTQ=2TCPfCP=2fQT 觸發(fā)器可以實現(xiàn)對時鐘信號的觸發(fā)器可以實現(xiàn)對時鐘信號的2分頻。分頻。0電路中心電路中心 張詠梅張詠梅 電子工程學院電子工程學院4.4.6 各種觸發(fā)器之間的轉換各種觸發(fā)器之間的轉換轉換的原因：實際產品以轉換的原因：實際產品以JK和和D觸發(fā)器為多，其它類型很少。觸發(fā)器為多，其

26、它類型很少。關鍵：關鍵：求已有觸發(fā)器的激勵方程求已有觸發(fā)器的激勵方程。QQCPQQ已有觸發(fā)器已有觸發(fā)器轉換轉換邏輯邏輯電路電路CP輸輸入入待求觸發(fā)器待求觸發(fā)器轉換前后的觸轉換前后的觸發(fā)方式不變。發(fā)方式不變。 電路中心電路中心 張詠梅張詠梅 電子工程學院電子工程學院4.4.6 各種觸發(fā)器之間的轉換各種觸發(fā)器之間的轉換轉換的依據(jù)：轉換的依據(jù)：轉換前后的狀態(tài)方程相等轉換前后的狀態(tài)方程相等。1、公式法公式法：利用特征方程聯(lián)立：利用特征方程聯(lián)立求解轉換邏輯。求解轉換邏輯。例：將例：將D觸發(fā)器轉換為觸發(fā)器轉換為T觸發(fā)器。觸發(fā)器。DQn1nnQTQ1nQTDQQDCPCPQQ= = 1TCP=1時：時：以以

27、T和和Qn為輸入變量求為輸入變量求D的表達式。的表達式。QQDCPCPT觸發(fā)器觸發(fā)器電路中心電路中心 張詠梅張詠梅 電子工程學院電子工程學院4.4.6 各種觸發(fā)器之間的轉換各種觸發(fā)器之間的轉換2、真值表法真值表法：利用觸發(fā)器的狀態(tài)表求出轉換邏輯。：利用觸發(fā)器的狀態(tài)表求出轉換邏輯。Q Qn+1n+1Q Qn nT TD D0 00 01 11 10 01 10 01 10 01 11 10 00 01 11 10 0nnQTQTDnQT 過渡量過渡量請同學們自己完成其它觸發(fā)器之間的轉換。請同學們自己完成其它觸發(fā)器之間的轉換。例：將例：將D觸發(fā)器轉換為觸發(fā)器轉換為T觸發(fā)器觸發(fā)器。1、列出待求觸發(fā)器

28、的狀態(tài)表、列出待求觸發(fā)器的狀態(tài)表2、由、由Qn+1反推已有觸發(fā)器輸入反推已有觸發(fā)器輸入通用方法通用方法3、以、以Qn和待求觸發(fā)器的輸和待求觸發(fā)器的輸入為變量，寫出已有觸發(fā)器入為變量，寫出已有觸發(fā)器的輸入表達式（激勵方程）。的輸入表達式（激勵方程）。電路中心電路中心 張詠梅張詠梅 電子工程學院電子工程學院4.4.7 鐘控觸發(fā)器的缺點鐘控觸發(fā)器的缺點動作特點：動作特點： 在在CP1的全部時間里，觸發(fā)器輸出的全部時間里，觸發(fā)器輸出狀態(tài)隨輸入的變化而改變，為使這類觸發(fā)狀態(tài)隨輸入的變化而改變，為使這類觸發(fā)器工作穩(wěn)定可靠，要求在器工作穩(wěn)定可靠，要求在CP=1期間，輸入期間，輸入信號不變，這限制了它們的應用

29、。信號不變，這限制了它們的應用。 CP=1時，若輸入信號多次發(fā)生變化，時，若輸入信號多次發(fā)生變化，則觸發(fā)器狀態(tài)也會多次發(fā)生翻轉，因此其則觸發(fā)器狀態(tài)也會多次發(fā)生翻轉，因此其抗干擾能力差。抗干擾能力差。 電路中心電路中心 張詠梅張詠梅 電子工程學院電子工程學院鐘控觸發(fā)器的空翻現(xiàn)象鐘控觸發(fā)器的空翻現(xiàn)象鐘控鐘控JK觸發(fā)器的波形圖觸發(fā)器的波形圖C CP PJ JK K1 1Q Q對于鐘控對于鐘控T和和JK觸發(fā)器觸發(fā)器J=K=1時，時，即使輸入信號即使輸入信號不發(fā)生變化不發(fā)生變化，如果如果CP=1的時間較長的時間較長，超過了觸發(fā)超過了觸發(fā)器內部門的延遲器內部門的延遲，觸發(fā)器觸發(fā)器狀態(tài)也可能多次發(fā)生翻轉狀態(tài)

30、也可能多次發(fā)生翻轉，這種現(xiàn)象稱為這種現(xiàn)象稱為空翻空翻，是時，是時序電路的一種險象。序電路的一種險象。0電位觸發(fā)式觸發(fā)器工作不可靠，在使用時有兩個限制：電位觸發(fā)式觸發(fā)器工作不可靠，在使用時有兩個限制：1.脈沖信號脈沖信號CP1時的寬度要窄。時的寬度要窄。2.CP1時，輸入信號必須保持不變。時，輸入信號必須保持不變。電路中心電路中心 張詠梅張詠梅 電子工程學院電子工程學院4.5 TTL集成主從觸發(fā)器集成主從觸發(fā)器4.5.1 基本工作原理基本工作原理主、從觸發(fā)器的時鐘反相。主、從觸發(fā)器的時鐘反相。 假設在假設在CP=1期間，期間，J、K保持不變。保持不變。電路中心電路中心 張詠梅張詠梅 電子工程學院

31、電子工程學院4.5.1 基本工作原理基本工作原理主觸發(fā)器主觸發(fā)器從觸發(fā)器從觸發(fā)器R2nQS12R1S1nQR12nnnQRSQQ222121nnnQQQ211nQ1CP=0時，時，主觸發(fā)器主觸發(fā)器被封鎖被封鎖，輸入信號不，輸入信號不會影響主觸發(fā)器的狀會影響主觸發(fā)器的狀態(tài)，而對于從觸發(fā)器態(tài)，而對于從觸發(fā)器則輸入門被打開。則輸入門被打開。CP=0時，時，主觸發(fā)器狀態(tài)不變主觸發(fā)器狀態(tài)不變，并且，并且把狀態(tài)傳給從觸發(fā)器把狀態(tài)傳給從觸發(fā)器，使從觸使從觸發(fā)器的狀態(tài)與主觸發(fā)器一致發(fā)器的狀態(tài)與主觸發(fā)器一致，并，并且在且在CP=0期間期間一直一直保持不變保持不變。0111CP&KJ&QQ&

32、;Q11Q2QQ21S2電路中心電路中心 張詠梅張詠梅 電子工程學院電子工程學院CP&KJ&QQ&Q11Q2QQ214.5.1 基本工作原理基本工作原理CP=1時，時，從觸發(fā)器從觸發(fā)器被封鎖被封鎖，對外輸出，對外輸出狀態(tài)不變，而主觸狀態(tài)不變，而主觸發(fā)器工作。發(fā)器工作。nQJS 1nKQR 1nnQRSQ11111nnnQKQQJ1nnnnQQQKQJ11CP=1之前，主、從觸發(fā)器狀態(tài)是之前，主、從觸發(fā)器狀態(tài)是一致的，所以一致的，所以Q1n=Qn。JKJKQ Qn+1n+10000010110101111Q Qn n0 01 1nQ1011nnQKQJJK觸發(fā)器的特征方程

33、觸發(fā)器的特征方程S1R1電路中心電路中心 張詠梅張詠梅 電子工程學院電子工程學院主從主從JK觸發(fā)器輸出波形觸發(fā)器輸出波形在在CP=1期間，若期間，若JK的值保持不變的值保持不變，主從，主從JK觸發(fā)器的動作分兩步：觸發(fā)器的動作分兩步：1、在、在CP1時，主觸發(fā)器接收輸入信號，而從觸發(fā)器狀態(tài)不變；時，主觸發(fā)器接收輸入信號，而從觸發(fā)器狀態(tài)不變；2、在、在CP下降沿下降沿()到來時，主觸發(fā)器將狀態(tài)傳給從觸發(fā)器，輸出到來時，主觸發(fā)器將狀態(tài)傳給從觸發(fā)器，輸出狀態(tài)發(fā)生變化。在狀態(tài)發(fā)生變化。在CP=0=0期間，輸出狀態(tài)保持不變。期間，輸出狀態(tài)保持不變。CPCPK KJ JQ Q主從主從JK觸發(fā)器輸出變化的時刻

34、在時鐘的下降沿，輸出變化觸發(fā)器輸出變化的時刻在時鐘的下降沿，輸出變化的方向由的方向由CP時刻的時刻的J、K的值和的值和JK觸發(fā)器的特性決定。觸發(fā)器的特性決定。0電路中心電路中心 張詠梅張詠梅 電子工程學院電子工程學院4.5.2 主從主從JK觸發(fā)器的一次翻轉觸發(fā)器的一次翻轉CP=1期間，期間，J、K的值有變化的值有變化會怎樣？會怎樣？CPCPJ JK KQ Q1 1Q QnQJS 1nKQR 1t0t1在在t0時刻時刻， CP=1，JK=10，Qn=0，則，則S1R1 =10，Q1由由0變變?yōu)闉?，但，但Q仍然保持為仍然保持為0不變。不變。在在t1時刻時刻， CP=1，JK=01，Qn=0，則，

35、則S1R1 =00，Q1保持為保持為1。在在CP ，Q1把狀態(tài)傳給把狀態(tài)傳給Q，使，使Q從從0變?yōu)樽優(yōu)?。00電路中心電路中心 張詠梅張詠梅 電子工程學院電子工程學院4.5.2 主從主從JK觸發(fā)器的一次翻轉觸發(fā)器的一次翻轉CP=1時，從觸發(fā)器保時，從觸發(fā)器保持輸出狀態(tài)不變，主持輸出狀態(tài)不變，主觸發(fā)器工作。觸發(fā)器工作。nQJS 1nKQR 1若若Qn=0，則，則K不起作用，不起作用，R1=0，S1R1只能出現(xiàn)只能出現(xiàn)00和和10兩種兩種情況，因此主觸發(fā)器只能保持為情況，因此主觸發(fā)器只能保持為0或由或由0到到1翻轉一次，而不翻轉一次，而不可能再次翻轉，這就是主從可能再次翻轉，這就是主從JK觸發(fā)器的

36、觸發(fā)器的一次翻轉現(xiàn)象一次翻轉現(xiàn)象。CP=1時，若時，若Qn=0，則，則K不起作用不起作用，若，若J=0則輸出保持，若則輸出保持，若J=1，則輸出翻轉。，則輸出翻轉。&KJ&CP&QQ&Q11Q2QQ2主觸發(fā)器主觸發(fā)器從觸發(fā)器從觸發(fā)器R2S2R1S11電路中心電路中心 張詠梅張詠梅 電子工程學院電子工程學院4.5.2 主從主從JK觸發(fā)器的一次翻轉觸發(fā)器的一次翻轉若若Qn=1，則，則J不起作用，不起作用，S1=0，S1R1只能出現(xiàn)只能出現(xiàn)00和和01兩種情兩種情況，因此主觸發(fā)器只能保持為況，因此主觸發(fā)器只能保持為1或由或由1到到0翻轉一次，而不可翻轉一次，而不可能再

37、次翻轉。能再次翻轉。CP=1時，若時，若Qn=1，則，則J不起作用，若不起作用，若K=0則輸出保持，若則輸出保持，若K=1，則輸出翻轉。，則輸出翻轉。CPCPK KJ JQ QCPCPK KJ JQ Q00電路中心電路中心 張詠梅張詠梅 電子工程學院電子工程學院主從主從JK觸發(fā)器的特點觸發(fā)器的特點輸出變化的時刻在時鐘的輸出變化的時刻在時鐘的下降沿下降沿(用用表示表示)；輸出變化的方向：輸出變化的方向：若在若在CP=1期間期間，JK信號不變信號不變，由，由CP下降沿的下降沿的JK值決定值決定輸出狀態(tài)輸出狀態(tài)；若若在在CP=1期間期間，JK信號發(fā)生了變化信號發(fā)生了變化，這時可按以下方，這時可按以下

38、方法來處理：法來處理：CP1以前，若以前，若Q=0，則看，則看CP1期間的期間的J信號，若信號，若J有有1出現(xiàn)，則出現(xiàn)，則CP下降時下降時Q 一定為一定為1。否則，。否則，Q保持保持0。CP1以前，若以前，若Q=1，則看，則看CP1期間的期間的K信號，若信號，若K有有1出現(xiàn)，則出現(xiàn)，則CP下降時下降時Q一定為一定為0。否則，。否則，Q保持保持1。電路中心電路中心 張詠梅張詠梅 電子工程學院電子工程學院4.5.3 異步置異步置0置置1輸入輸入異步置異步置0置置1輸入端輸入端RD和和SD的作用是使觸發(fā)器的作用是使觸發(fā)器在任何時刻強在任何時刻強迫輸出置迫輸出置0或置或置1，而，而與當時的與當時的CP

39、、J、K值沒有關系值沒有關系。RD和和SD是是低電平有效低電平有效，它們的作用與時鐘無關它們的作用與時鐘無關，所以被稱為，所以被稱為異異步置位輸入端步置位輸入端，當，當不需要強迫置位時不需要強迫置位時應將它們應將它們都接高電平都接高電平。J KJ KQ Q0 00 00 10 11 01 01 11 1CPCPQ Qn nQ Qn n0 01 1nQS SD DR RD DQ0 01 10 01 11 11 11 11 11 10 00 01 11 11 11 11 11 1 1 11 10 00 0nQnQ1 11 11 1Q Qn n0 0CPCPK KJ JQ QR RD DS SD D

40、0不允許狀態(tài)（不穩(wěn)不允許狀態(tài)（不穩(wěn)定狀態(tài)）定狀態(tài)）電路中心電路中心 張詠梅張詠梅 電子工程學院電子工程學院4.5.4 主從觸發(fā)器的特點主從觸發(fā)器的特點主從主從JK觸發(fā)器只在觸發(fā)器只在CP下降沿下降沿改變一次狀態(tài)，改變一次狀態(tài)，滿足了來一個時鐘只翻轉一次的要求，可以滿足了來一個時鐘只翻轉一次的要求，可以用于同步時序電路用于同步時序電路 。主從主從JK觸發(fā)器的觸發(fā)器的缺點缺點： 在在CP1的全部時間的全部時間里，輸入信號對主觸發(fā)器都起控制作用，容里，輸入信號對主觸發(fā)器都起控制作用，容易引入干擾易引入干擾 。在使用時應減少。在使用時應減少CP1的寬度，的寬度，減少觸發(fā)器可能接收干擾的時間。減少觸發(fā)器

41、可能接收干擾的時間。電路中心電路中心 張詠梅張詠梅 電子工程學院電子工程學院4.6 集成邊沿觸發(fā)器集成邊沿觸發(fā)器 邊沿觸發(fā)器邊沿觸發(fā)器不僅只在不僅只在CP信號的某一邊沿（上升沿信號的某一邊沿（上升沿或或下降沿下降沿 ）才改變一次狀態(tài)，而且狀態(tài)轉換方向僅?。┎鸥淖円淮螤顟B(tài)，而且狀態(tài)轉換方向僅取決于決于CP有效邊沿（有效邊沿（或或 ）前一瞬間的數(shù)據(jù)輸入前一瞬間的數(shù)據(jù)輸入。也就是說，只有在也就是說，只有在CP的有效邊沿附近的輸入信號才是的有效邊沿附近的輸入信號才是真正有效的，其他時間的輸入不影響觸發(fā)器的輸出，真正有效的，其他時間的輸入不影響觸發(fā)器的輸出，因而大大地提高了抗干擾能力，工作更可靠因而大大

42、地提高了抗干擾能力，工作更可靠 。邊沿觸發(fā)器從電路結構上可分為兩類：邊沿觸發(fā)器從電路結構上可分為兩類：1、利用門的延遲，來達到邊沿觸發(fā)的目的。、利用門的延遲，來達到邊沿觸發(fā)的目的。2、維持阻塞型電路。、維持阻塞型電路。電路中心電路中心 張詠梅張詠梅 電子工程學院電子工程學院4.6.1 負邊沿負邊沿JK觸發(fā)器觸發(fā)器KJCPQQ&1&1SRCP=0時，時，SR=11，Qn+1=Qn，觸發(fā)器的，觸發(fā)器的輸出保持不變輸出保持不變。0111CP=1時：時：nQJS nKQR nnnQCPQSQ1nnQQSnQnnnQCPQRQ1nnQQRnQCP=1時，觸發(fā)器的時，觸發(fā)器的輸出保持不變輸

43、出保持不變。電路中心電路中心 張詠梅張詠梅 電子工程學院電子工程學院KJCPQQ&1&1SR4.6.1 負邊沿負邊沿JK觸發(fā)器觸發(fā)器CP從從1變?yōu)樽優(yōu)?時時：S和和R要經過一個與非門的要經過一個與非門的延遲延遲tpd才能變?yōu)椴拍茏優(yōu)?，在沒有變之前在沒有變之前，仍然維持仍然維持CP下降沿前的值下降沿前的值：nQJS nKQR nnnQSQQ01nnnQKQQJ00RQQJnn觸發(fā)器幾乎在觸發(fā)器幾乎在CP的整個周期內都是對外的整個周期內都是對外隔離的，只在隔離的，只在CP從從1變?yōu)樽優(yōu)?之后的短暫時之后的短暫時間間內，由于門的延遲使內，由于門的延遲使J、K信號進入觸信號進入觸發(fā)器

44、，引起觸發(fā)器狀態(tài)的變化。發(fā)器，引起觸發(fā)器狀態(tài)的變化。 只有只有CP前的前的J、K值對觸發(fā)器起作用值對觸發(fā)器起作用并引起翻轉，實現(xiàn)了邊沿觸發(fā)的功能。并引起翻轉，實現(xiàn)了邊沿觸發(fā)的功能。nQSnnQKQJnnnQKQQJ電路中心電路中心 張詠梅張詠梅 電子工程學院電子工程學院& & & & & & &CPCPQ QQ QSR4.6.2 維持維持阻塞阻塞D觸發(fā)器觸發(fā)器CP=0時，時，Qn+1=Qn，輸出維持不變。，輸出維持不變。011DDCP=1時：時：1DDDS DR nnQRSQ1nDQDD1DDD在在CP=1期間，如果期間，如果D發(fā)生變發(fā)生

45、變化，觸發(fā)器的輸出不會改變?；?，觸發(fā)器的輸出不會改變。只有在只有在CP的上升沿的上升沿前的前的 D信號信號才能進入觸發(fā)器并引起翻轉，才能進入觸發(fā)器并引起翻轉，而其它時間的而其它時間的D信號對輸出都信號對輸出都不發(fā)生影響。不發(fā)生影響。DD正邊沿型正邊沿型D觸發(fā)器觸發(fā)器電路中心電路中心 張詠梅張詠梅 電子工程學院電子工程學院帶異步置入端的邊沿帶異步置入端的邊沿D觸發(fā)器觸發(fā)器正邊沿型正邊沿型D觸發(fā)器功能表觸發(fā)器功能表74LS17174LS17174LS17474LS17474LS27374LS27374LS37474LS37474AS57574AS57574ALS7474ALS744D正邊沿4D正邊

46、沿6D正邊沿6D正邊沿4D正邊沿4D正邊沿8D正邊沿8D正邊沿8D正邊沿8D正邊沿8D正邊沿8D正邊沿型 號型 號特 性特 性輸入輸入 輸 出輸 出 時鐘時鐘 置1置1置0置0D DD DD DD DD DD D公共公共獨立獨立公共公共公共公共公共公共公共公共公共公共公共公共公共公共公共公共獨立獨立獨立獨立 Q QQ QQ QQ QQ三態(tài)三態(tài)三態(tài)三態(tài)Q不使用狀態(tài)不使用狀態(tài)P155表表4.6.2和表和表4.6.3。電路中心電路中心 張詠梅張詠梅 電子工程學院電子工程學院4.6.4 觸發(fā)器的邏輯符號觸發(fā)器的邏輯符號S SR RQ QQSR1S1S1R1RQ QQSRC1C1CPCP1D1DC1C1

47、Q QQCPCPD D1 1J J1 1K KQ QQC CP PC C1 11J1J1K1K& & &S SR RQ QQS SD DR RD DCPCPC1C1基本基本RS觸發(fā)器觸發(fā)器鐘控鐘控RS觸發(fā)器觸發(fā)器鐘控鐘控D觸發(fā)器觸發(fā)器帶置帶置0置置1端的下降沿端的下降沿JK觸發(fā)器觸發(fā)器主從主從JK觸發(fā)器觸發(fā)器電路中心電路中心 張詠梅張詠梅 電子工程學院電子工程學院4.6.4 觸發(fā)器的邏輯符號觸發(fā)器的邏輯符號1D1D& &S SR RQ QQS SD DR RD DCPCPC1C1帶置帶置0置置1端的上升沿端的上升沿D觸發(fā)器觸發(fā)器帶置帶置0置置1端的下降沿

48、端的下降沿D觸發(fā)器觸發(fā)器1 1D D& &S SR RQ QQS SD DR RD DC CP PC C1 1電路中心電路中心 張詠梅張詠梅 電子工程學院電子工程學院4.7 CMOS觸發(fā)器觸發(fā)器TTL觸發(fā)器以鐘控觸發(fā)器以鐘控RS觸發(fā)器為基礎，觸發(fā)器為基礎，CMOS觸發(fā)器觸發(fā)器以以鐘控鐘控D觸發(fā)器觸發(fā)器為基礎。為基礎。CMOS鐘控鐘控D觸發(fā)器由觸發(fā)器由反反相器相器和和傳輸門傳輸門組成。組成。CP=1，TG1截止，截止，TG2導通，導通，Qn+1=Qn，狀態(tài)保持。，狀態(tài)保持。1 11 11 1TGTG1 1TGTG2 2D DCPCPQ QQCP=0，TG1導通，導通，TG2截止，

49、截止，Qn+1=D。D DQ Qn+1n+10 01 1CPCP0 00 01 1Q Qn n0 01 11001截止截止導通導通導通導通截止截止電路中心電路中心 張詠梅張詠梅 電子工程學院電子工程學院4.7.2 CMOS主從主從D觸發(fā)器觸發(fā)器異步置異步置1端，端，高電平有效高電平有效異步置異步置0端，端，高電平有效高電平有效SR=00時，置位端不起作用，或非門相當于反相器。時，置位端不起作用，或非門相當于反相器。主觸發(fā)器主觸發(fā)器從觸發(fā)器從觸發(fā)器Q1S=1時，若時，若CP=0，則，則TG4導通，導通，Q=1；若若CP=1，則，則TG3導通，導通，Q1=0， Q=1 。不管不管CP怎樣，只要怎樣

50、，只要S=1，觸發(fā)器輸出就被置觸發(fā)器輸出就被置1 。100101電路中心電路中心 張詠梅張詠梅 電子工程學院電子工程學院TGTG1 1TGTG2 2CPCPCPCP11CPCPTGTG3 3TGTG4 4CPCPCPCP11CPCPQ QQD DS SR R1 11 14.7.2 CMOS主從主從D觸發(fā)器觸發(fā)器CP=1時，時， TG1 、TG4截止，截止，TG2 、TG3導通，導通，主觸發(fā)器保持，從觸發(fā)器跟隨主觸發(fā)器狀態(tài)。主觸發(fā)器保持，從觸發(fā)器跟隨主觸發(fā)器狀態(tài)。DQQn11CP=0時，時，TG1 、TG4導通，導通，TG2 、TG3截止，主截止，主觸發(fā)器工作，接收數(shù)據(jù)，從觸發(fā)器狀態(tài)保持。觸發(fā)器

51、工作，接收數(shù)據(jù)，從觸發(fā)器狀態(tài)保持。DQ 1Q1DDD000 1不使用狀態(tài)不使用狀態(tài)導通導通截止截止截止截止導通導通截至截至截止截止導通導通導通導通Qn+1=Qn電路中心電路中心 張詠梅張詠梅 電子工程學院電子工程學院4.7.2 CMOS主從主從D觸發(fā)器觸發(fā)器CMOS主從主從D觸發(fā)器不存在觸發(fā)器不存在TTL主從觸發(fā)器的一次翻轉現(xiàn)象。主從觸發(fā)器的一次翻轉現(xiàn)象。因此，雖然電路是主從結構的，因此，雖然電路是主從結構的，但從性能上看，但從性能上看，CMOS主從觸主從觸發(fā)器應屬于發(fā)器應屬于邊沿觸發(fā)器邊沿觸發(fā)器。主觸發(fā)器是一個主觸發(fā)器是一個D觸發(fā)器，只有置觸發(fā)器，只有置0和置和置1功能，沒有在某種功能，沒有

52、在某種D信號下保持狀態(tài)不變的功能。在信號下保持狀態(tài)不變的功能。在CP=0期間，主觸發(fā)器對期間，主觸發(fā)器對輸入信號是完全開放的，輸入輸入信號是完全開放的，輸入D信號變化，主觸發(fā)器的輸出信號變化，主觸發(fā)器的輸出Q1就跟著變化，不存在只變化一次的問題。但真正能傳送就跟著變化，不存在只變化一次的問題。但真正能傳送到從觸發(fā)器的只是到從觸發(fā)器的只是CP上升沿前的上升沿前的D信號。信號。只需根據(jù)只需根據(jù)CP上升沿上升沿前的前的D信號，就可以決定信號，就可以決定Q的變化。的變化。TGTG1 1TGTG2 2CPCPCPCP11CPCPTGTG3 3TGTG4 4CPCPCPCP11CPCPQ QQD DS S

53、R R1 11 1電路中心電路中心 張詠梅張詠梅 電子工程學院電子工程學院4.7.3 CMOS主從主從JKJK觸發(fā)器觸發(fā)器 nnnQKQJQ1DQn1nnQKQJDnnKQQJJ JK K& &1 1D DC C1 1Q QQ11C CP PCMOS主從觸發(fā)器使用注意：主從觸發(fā)器使用注意：1、異步、異步置置1置置0端端是是高電平高電平有效的。有效的。2、雖然是主從結構觸發(fā)器，但從性能上看是邊沿型、雖然是主從結構觸發(fā)器，但從性能上看是邊沿型觸發(fā)器，而且是觸發(fā)器，而且是上升沿觸發(fā)上升沿觸發(fā)的邊沿型觸發(fā)器。的邊沿型觸發(fā)器。nnnnQQKJQKQJ)()(JQKQQJnnn)(KQQJ

54、nn電路中心電路中心 張詠梅張詠梅 電子工程學院電子工程學院4.8 集成觸發(fā)器的選用和參數(shù)集成觸發(fā)器的選用和參數(shù)實際中應從實際中應從邏輯功能邏輯功能、觸發(fā)方式觸發(fā)方式和和參數(shù)參數(shù)等三個方面等三個方面來考慮觸發(fā)器的選擇問題。來考慮觸發(fā)器的選擇問題。4.8.1 邏輯功能的選擇邏輯功能的選擇（1）要求單端形式的輸入信號時，可選用）要求單端形式的輸入信號時，可選用D觸發(fā)器。觸發(fā)器。（2）要求雙端形式的輸入信號時，可選用）要求雙端形式的輸入信號時，可選用JK觸發(fā)器。觸發(fā)器。（3）如果用觸發(fā)器進行計數(shù)，宜選用）如果用觸發(fā)器進行計數(shù)，宜選用T觸發(fā)器。觸發(fā)器。它可以由它可以由JK或或D觸發(fā)器轉換而來。觸發(fā)器轉

55、換而來。電路中心電路中心 張詠梅張詠梅 電子工程學院電子工程學院4.8.2 觸發(fā)方式的選擇觸發(fā)方式的選擇只作存儲數(shù)據(jù)用，可選主從觸發(fā)方式。只作存儲數(shù)據(jù)用，可選主從觸發(fā)方式。如果要求觸發(fā)器的狀態(tài)不受干擾，工作穩(wěn)定，如果要求觸發(fā)器的狀態(tài)不受干擾，工作穩(wěn)定，最好選擇邊沿觸發(fā)方式。最好選擇邊沿觸發(fā)方式。注意：有注意：有上升沿上升沿和和下降下降沿沿兩種觸發(fā)方式。兩種觸發(fā)方式。電路中心電路中心 張詠梅張詠梅 電子工程學院電子工程學院4.8.3 觸發(fā)器的參數(shù)觸發(fā)器的參數(shù)1、直流參數(shù)、直流參數(shù)輸出高電平輸出高電平VOH輸出低電平輸出低電平VOL輸入高電平（開門電平）輸入高電平（開門電平）VON輸入低電平（關門

56、電平）輸入低電平（關門電平）VOFF低電平輸入電流（輸入短路電流）低電平輸入電流（輸入短路電流）IIL高電平輸入電流（交叉漏電流）高電平輸入電流（交叉漏電流）IIH電源電流（功耗）電源電流（功耗） ICC這些參數(shù)的定義和指這些參數(shù)的定義和指標與標與TTL與非門的直與非門的直流參數(shù)類似。流參數(shù)類似。電路中心電路中心 張詠梅張詠梅 電子工程學院電子工程學院1、直流參數(shù)、直流參數(shù)不同的輸入端不同的輸入端，其，其輸入電流指標是不同的輸入電流指標是不同的。不同種類的集成觸發(fā)器，其各個輸入不同種類的集成觸發(fā)器，其各個輸入端電流值的比例關系可能是不同的。端電流值的比例關系可能是不同的。高電平輸高電平輸入電流

57、入電流輸入端輸入端 參參 數(shù)數(shù)低電平輸?shù)碗娖捷斎腚娏魅腚娏鬏斎攵溯斎攵?參參 數(shù)數(shù)IIHJ，K RD SD CP40A80 A80 A40 AIILJ，K RD SD CP1.6mA3.2mA3.2mA1.6mA7472觸發(fā)器的電流指標觸發(fā)器的電流指標電路中心電路中心 張詠梅張詠梅 電子工程學院電子工程學院2、時間參數(shù)、時間參數(shù)雖然集成觸發(fā)器的狀態(tài)只在時鐘的某一雖然集成觸發(fā)器的狀態(tài)只在時鐘的某一邊沿發(fā)生變化，但由于觸發(fā)器內部電路邊沿發(fā)生變化，但由于觸發(fā)器內部電路存在延遲，輸入信號不能在時鐘邊沿出存在延遲，輸入信號不能在時鐘邊沿出現(xiàn)時才來到，而應當適當提前?，F(xiàn)時才來到，而應當適當提前。由于集成觸發(fā)器的翻轉需要一定的時間，因此輸入信號不能在由于集成觸發(fā)器的翻轉需要一定的時間，因此輸入信號不能在時鐘有效邊沿之后立即消失，應當穩(wěn)定一段時間。時鐘有效邊沿之后立即消失，應當穩(wěn)定一段時間。1、輸入信號（、輸入信號（J、K、D等）的時間參數(shù)等）的時間參數(shù)CPCPD Dtsuth建立時間建立時間tsu ：輸入信號在時鐘有效邊沿之前提前到來的時間。：輸入信號在時鐘有效邊沿之前提前到來的時間。保持時間保持時間th ：輸入信號必須在時鐘有效：輸入信號必須在時鐘有效邊沿之后繼續(xù)保持不變的時間。邊沿