第10講觸發(fā)器1

1、第第10講講 觸發(fā)器觸發(fā)器110-1 10-1 基本基本RSRS觸發(fā)器觸發(fā)器10-2 10-2 同步觸發(fā)器同步觸發(fā)器 觸發(fā)器電路結(jié)構(gòu)及其動(dòng)作特點(diǎn)觸發(fā)器電路結(jié)構(gòu)及其動(dòng)作特點(diǎn)觸發(fā)器的功能：觸發(fā)器的功能：觸發(fā)器是指具有兩種狀態(tài)觸發(fā)器是指具有兩種狀態(tài)( 0 或或 1 )的電路。的電路。在任一時(shí)刻，觸發(fā)器只處于一種穩(wěn)定狀態(tài)，當(dāng)接到觸發(fā)在任一時(shí)刻，觸發(fā)器只處于一種穩(wěn)定狀態(tài)，當(dāng)接到觸發(fā)脈沖時(shí)，才由一種穩(wěn)定狀態(tài)翻轉(zhuǎn)到另一穩(wěn)定狀態(tài)。形象脈沖時(shí)，才由一種穩(wěn)定狀態(tài)翻轉(zhuǎn)到另一穩(wěn)定狀態(tài)。形象地說(shuō)，地說(shuō)， 它具有它具有“一觸即發(fā)一觸即發(fā)”的功能。的功能。觸發(fā)器的特點(diǎn)：觸發(fā)器的特點(diǎn)：有記憶功能的邏輯部件。輸出狀態(tài)不只與有記

2、憶功能的邏輯部件。輸出狀態(tài)不只與當(dāng)前的輸入有關(guān)，還與原來(lái)的輸出狀態(tài)有關(guān)。當(dāng)前的輸入有關(guān)，還與原來(lái)的輸出狀態(tài)有關(guān)。觸發(fā)器的分類：觸發(fā)器的分類：按功能分：按功能分：有有R-S觸發(fā)器、觸發(fā)器、D型觸發(fā)器、型觸發(fā)器、JK觸發(fā)器、觸發(fā)器、T觸發(fā)觸發(fā)器、器、T觸發(fā)器等；觸發(fā)器等；按結(jié)構(gòu)分：按結(jié)構(gòu)分：有基本觸發(fā)方式、同步觸發(fā)器、主從觸發(fā)方式、有基本觸發(fā)方式、同步觸發(fā)器、主從觸發(fā)方式、維持阻塞觸發(fā)器和邊沿觸發(fā)方式維持阻塞觸發(fā)器和邊沿觸發(fā)方式 。著重掌握觸發(fā)器的功能、觸發(fā)情況、轉(zhuǎn)換關(guān)系。著重掌握觸發(fā)器的功能、觸發(fā)情況、轉(zhuǎn)換關(guān)系。 QRDSDQDRDS兩個(gè)輸入端兩個(gè)輸入端反饋反饋 兩個(gè)輸出端兩個(gè)輸出端10-1 基

3、本基本 RS 觸發(fā)器觸發(fā)器反反 饋饋正是由于正是由于引入反饋，引入反饋，才使電路具有才使電路具有記憶功能記憶功能 !（一）由與非門(mén)構(gòu)成的基本（一）由與非門(mén)構(gòu)成的基本RS觸發(fā)器觸發(fā)器1、電路構(gòu)成及邏輯符號(hào)、電路構(gòu)成及邏輯符號(hào) &a&bQQRDSDDRDS加在輸入端的小圓圈加在輸入端的小圓圈表示低電平有效，即表示低電平有效，即僅當(dāng)?shù)碗娖阶饔糜谳攦H當(dāng)?shù)碗娖阶饔糜谳斎攵藭r(shí)，觸發(fā)器狀態(tài)入端時(shí)，觸發(fā)器狀態(tài)才能發(fā)生變化。才能發(fā)生變化。 特點(diǎn)：（特點(diǎn)：（1）有兩個(gè)輸入端和兩個(gè)輸出端，且為交叉耦合方式。）有兩個(gè)輸入端和兩個(gè)輸出端，且為交叉耦合方式。 （2）當(dāng)處于穩(wěn)態(tài)時(shí)，兩輸出端是互補(bǔ)的。）當(dāng)處于

4、穩(wěn)態(tài)時(shí)，兩輸出端是互補(bǔ)的。 QQ=0、 =1觸發(fā)器處于觸發(fā)器處于0態(tài)態(tài) Q=1、 =0觸發(fā)器處于觸發(fā)器處于1態(tài)態(tài) Q&a&bQQRDSDDRDSQRDSDQDRDS若原狀態(tài)：若原狀態(tài)：1Q0Q 11001010輸出仍保持：輸出仍保持：1Q0Q 若原狀態(tài)：若原狀態(tài)：0Q1Q 01101010輸出變?yōu)椋狠敵鲎優(yōu)椋?Q0Q 置置“0”?。ǘ┕ぷ髟恚ǘ┕ぷ髟?&a&bQQDRDSDRDS&a&bQQDRDSDSDR輸入輸入RD =0, SD=1時(shí)時(shí)DRDS若原狀態(tài)：若原狀態(tài)：1Q0Q 10101001輸出變?yōu)椋狠敵鲎優(yōu)椋?Q1Q 若原狀態(tài)：若原狀

5、態(tài)：0Q1Q 00110101輸出保持：輸出保持：0Q1Q 置置“1” ！輸入輸入RD =1, SD=0時(shí)時(shí)DRDS&a&bQQDRDSDSDR&a&bQQDRDSDSDR若原狀態(tài)：若原狀態(tài)：10111001輸出保持原狀態(tài)：輸出保持原狀態(tài)：0Q1Q 0Q1Q 若原狀態(tài)：若原狀態(tài)：1Q0Q 01110110輸出保持原狀態(tài)：輸出保持原狀態(tài)：1Q0Q 保持！保持！輸入輸入RD =1, SD=1時(shí)時(shí)DRDS&a&bQQDRDSDSDR&a&bQQDRDSDSDR0011輸出：全是輸出：全是1基本觸發(fā)器的功能表基本觸發(fā)器的功能表輸入輸入RD

6、 =0, SD=0時(shí)時(shí)DRDS&a&bQQDRDSDSDR注意：注意：當(dāng)當(dāng)RD、SD同時(shí)由同時(shí)由0變?yōu)樽優(yōu)?時(shí)，時(shí)，翻轉(zhuǎn)快的門(mén)輸出變?yōu)榉D(zhuǎn)快的門(mén)輸出變?yōu)?，另一個(gè)不，另一個(gè)不得翻轉(zhuǎn)。因此，該狀態(tài)為不定狀得翻轉(zhuǎn)。因此，該狀態(tài)為不定狀態(tài)。態(tài)。避免出現(xiàn)。避免出現(xiàn)。DSDRQ保持原狀態(tài)保持原狀態(tài)置置0態(tài)態(tài)置置1態(tài)態(tài)不定狀態(tài)不定狀態(tài)1 10 11 00 0 QRD SDDRDS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)系的圖形稱為波形圖。置置0置置1置置1不定不定DRDS保持保持置置1置置1保持保持不定不定QQR-S觸發(fā)器應(yīng)用舉例觸發(fā)

7、器應(yīng)用舉例: 單脈沖發(fā)生器單脈沖發(fā)生器&RDSDQQ+5V+5V4.7k 4.7k K 基本基本RS觸發(fā)器有兩個(gè)穩(wěn)態(tài)，具有記憶的功能，可作為觸發(fā)器有兩個(gè)穩(wěn)態(tài)，具有記憶的功能，可作為二進(jìn)制數(shù)碼寄存器，也可作為簡(jiǎn)單的邏輯控制單元。二進(jìn)制數(shù)碼寄存器，也可作為簡(jiǎn)單的邏輯控制單元。 R-S觸發(fā)器應(yīng)用舉例觸發(fā)器應(yīng)用舉例: 單脈沖發(fā)生器單脈沖發(fā)生器&RDSDQQ+5V+5V4.7k 4.7k KR-S觸發(fā)器應(yīng)用舉例觸發(fā)器應(yīng)用舉例: 單脈沖發(fā)生器單脈沖發(fā)生器&RDSDQQ+5V+5V4.7k 4.7k KQQt正脈沖正脈沖負(fù)脈沖負(fù)脈沖（一）（一） 同步同步RS觸發(fā)器觸發(fā)器QQRDSDa

8、bRDSDcdRSCP直接置直接置0端端直接置直接置1端端輸出端輸出端輸入端輸入端10-2 鐘控（同步）觸發(fā)器鐘控（同步）觸發(fā)器解決定時(shí)控制的問(wèn)題解決定時(shí)控制的問(wèn)題 1、電路構(gòu)成及、電路構(gòu)成及邏輯符號(hào)邏輯符號(hào) CP: 時(shí)鐘脈沖時(shí)鐘脈沖(Clock Pulse) RDSDRSQQQQRDSDabRDSDcdRSCP平時(shí)常平時(shí)常為為 1平時(shí)常平時(shí)常為為 1直接置直接置0端端直接置直接置1端端直接置直接置0端、置端、置1端的處理：端的處理：2、工作原理、工作原理 CP=0時(shí)時(shí)011觸發(fā)器保持原態(tài)觸發(fā)器保持原態(tài)CP=1時(shí)時(shí)&a&bQQDRDS&c&dRSCP111RS&

9、amp;a&bQQDRDS&c&dRSCP11RS觸發(fā)器的功能表觸發(fā)器的功能表CP R S Q 0 保保持持 1 0 0 保保持持 1 0 1 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 不不確確定定 Q 由它的功能表可見(jiàn)：由它的功能表可見(jiàn)：在在R、S不相等時(shí)，不相等時(shí)，Q 服從于服從于 S !CP=1時(shí)時(shí)1RS&a&bQQDRDS&c&dRSCP11“ 同步同步 ”的含義：的含義：由時(shí)鐘由時(shí)鐘CP決定決定R、S能否對(duì)輸出端起控制作用能否對(duì)輸出端起控制作用所謂同步是指觸發(fā)器狀態(tài)的改變與時(shí)鐘脈沖同步。所謂同步是指觸發(fā)器狀態(tài)的改變與時(shí)鐘脈沖同步。

10、 例：例：畫(huà)出畫(huà)出RS觸發(fā)器的輸出波形觸發(fā)器的輸出波形 。假設(shè)。假設(shè)Q的初始的初始狀態(tài)為狀態(tài)為 0。CPRSQQSet使輸出全為使輸出全為1CP撤去后撤去后狀態(tài)不定狀態(tài)不定Reset 同步同步 R-S R-S 觸發(fā)器的小結(jié)觸發(fā)器的小結(jié)1. 當(dāng)當(dāng)CP = 0 時(shí)時(shí),無(wú)論無(wú)論R、S取何種值組合，輸出端均取何種值組合，輸出端均“保持原態(tài)保持原態(tài)”； 2.只有當(dāng)只有當(dāng)CP=1 時(shí)時(shí),將將c門(mén)和門(mén)和d門(mén)打開(kāi)，控制端門(mén)打開(kāi)，控制端R、S的取值組合的取值組合才會(huì)在輸出端有所反映，即有所謂才會(huì)在輸出端有所反映，即有所謂“功能表功能表”。 CP R S Q 0 保保持持 1 0 0 保保持持 1 0 1 1 0

11、 1 1 0 0 1 1 1 1 不不確確定定 QRSQnQn+10 00 00 1 0 11 0 1 01 1 1 101010101011100ddnnQRSQ1RS=0約束條件約束條件 CP=1有效有效 3、說(shuō)明、說(shuō)明同步同步RS觸發(fā)器解決了定時(shí)控制的問(wèn)題，但還有兩個(gè)缺點(diǎn)：觸發(fā)器解決了定時(shí)控制的問(wèn)題，但還有兩個(gè)缺點(diǎn)：（1）輸入信號(hào)依然存在著約束條件；）輸入信號(hào)依然存在著約束條件；（2）可能出現(xiàn)）可能出現(xiàn)“空翻空翻”現(xiàn)象現(xiàn)象空翻現(xiàn)象：空翻現(xiàn)象：概念：在一個(gè)時(shí)鐘脈沖作用下，引起觸發(fā)器的狀態(tài)翻轉(zhuǎn)概念：在一個(gè)時(shí)鐘脈沖作用下，引起觸發(fā)器的狀態(tài)翻轉(zhuǎn)兩次或多次的現(xiàn)象。兩次或多次的現(xiàn)象。帶來(lái)的問(wèn)題：造成

12、邏輯上的混亂，使電路無(wú)法正常工作。帶來(lái)的問(wèn)題：造成邏輯上的混亂，使電路無(wú)法正常工作。（3） 、 分別為置分別為置0端和置端和置1端；端； =0、 =1 則觸發(fā)器被直接置則觸發(fā)器被直接置0； =1、 =0 則觸發(fā)器被直接置則觸發(fā)器被直接置1；注意：預(yù)置完成后、應(yīng)保持為高電平。注意：預(yù)置完成后、應(yīng)保持為高電平。 dRdSdRdSdRdS（二）同步（二）同步JK觸發(fā)器觸發(fā)器1、電路構(gòu)成及邏輯符號(hào)、電路構(gòu)成及邏輯符號(hào) JK&Q&CPQQK JCPQ將將Q、Q 分別引回到控制門(mén)，可以避免在兩個(gè)控制門(mén)的輸分別引回到控制門(mén)，可以避免在兩個(gè)控制門(mén)的輸入端出現(xiàn)全入端出現(xiàn)全1的情況，從而解決了約束

13、的問(wèn)題。的情況，從而解決了約束的問(wèn)題。 &Q JK&CPQ2、工作原理、工作原理 （1）CP=0時(shí)時(shí)觸發(fā)器的狀態(tài)不變，與輸入無(wú)關(guān)，觸發(fā)器的狀態(tài)不變，與輸入無(wú)關(guān)，相當(dāng)于門(mén)被封鎖，觸發(fā)器不工作。相當(dāng)于門(mén)被封鎖，觸發(fā)器不工作。（2）CP=1時(shí)時(shí)J=0 K=0J=1 K=1 Qn=0，觸發(fā)器的狀態(tài)保持不變觸發(fā)器的狀態(tài)保持不變J=0 K=1 Qn=0，Qn+1=0；Qn=1，Qn+1=0觸 發(fā) 器 置觸 發(fā) 器 置“0”狀態(tài)狀態(tài)J=1 K=0 Qn=0，Qn+1=1；Qn=1， Qn+1=1觸 發(fā) 器 置觸 發(fā) 器 置“1”狀態(tài)狀態(tài)觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)Qn+1=1；Qn=1， Qn+1=

14、03、邏輯功能及描述、邏輯功能及描述 （1）CP=0時(shí)時(shí)觸發(fā)器的狀態(tài)不變，與輸入無(wú)關(guān)，觸發(fā)器的狀態(tài)不變，與輸入無(wú)關(guān)，相當(dāng)于門(mén)被封鎖，觸發(fā)器不工作。相當(dāng)于門(mén)被封鎖，觸發(fā)器不工作。（2）CP=1時(shí)時(shí)J=0 K=0J=1 K=1 Qn=0，觸發(fā)器的狀態(tài)保持不變觸發(fā)器的狀態(tài)保持不變J=0 K=1 Qn=0，Qn+1=0；Qn=1，Qn+1=0觸 發(fā) 器 置觸 發(fā) 器 置“0”狀態(tài)狀態(tài)J=1 K=0 Qn=0，Qn+1=1；Qn=1， Qn+1=1觸 發(fā) 器 置觸 發(fā) 器 置“1”狀態(tài)狀態(tài)觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)Qn+1=1；Qn=1， Qn+1=0（1）特性表（狀態(tài)表）特性表（狀態(tài)表）當(dāng)當(dāng)CP=1時(shí)時(shí) JK Q Qn+10 00 00 10 11 01 01 11 1010101010100111