數(shù)字電路-觸發(fā)器

電子技術(shù)數(shù)字電路部分第四章觸發(fā)器1第四章觸發(fā)器§4.1概述§4.2觸發(fā)器的基本形式§4.3觸發(fā)器按邏輯功能的分類§4.4觸發(fā)器邏輯功能的轉(zhuǎn)換§4.5觸發(fā)器的觸發(fā)方式§4.6觸發(fā)器應(yīng)用舉例2觸發(fā)器觸發(fā)器輸出有兩種可能的狀態(tài)：0、1；輸出狀態(tài)不只與現(xiàn)時(shí)的輸入有關(guān)，還與原來的輸出狀態(tài)有關(guān)；觸發(fā)器是有記憶功能的邏輯部件。按功能分類：R-S觸發(fā)器、D型觸發(fā)器、JK觸發(fā)器、T型觸發(fā)器等。概述

3§4.1基本RS觸發(fā)器(一)由與非門組成的基本

RS觸發(fā)器

1.電路結(jié)構(gòu)及邏輯符號(hào)QQSDRDG1G2QQSDRDSRSDRDQQQ=1，Q=0時(shí)，稱為觸發(fā)器的1狀態(tài)，記為Q=1；Q=0，Q=1時(shí)，稱為觸發(fā)器的0狀態(tài)，記為Q=0。RDSD置0端，也稱復(fù)位端。

R即Reset

置1端，也稱置位端。

S即Set

BasicFlip-Flop

信號(hào)輸入端互補(bǔ)輸出端，正常工作時(shí)，它們的輸出

狀態(tài)相反。

低電平有效

4工作原理QQSDRDG1G211011000SDRD功能說明輸入QQ輸出2.工作原理及邏輯功能011110觸發(fā)器被置0觸發(fā)器置01052.工作原理及邏輯功能QQSDRDG1G211011000SDRD功能說明輸入QQ輸出100111觸發(fā)器被置1觸發(fā)器置010觸發(fā)器置10162.工作原理及邏輯功能QQSDRDG1G211011000SDRD功能說明輸入QQ輸出11觸發(fā)器置010觸發(fā)器置101觸發(fā)器保持原狀態(tài)不變不變&&G1門輸出G2門輸出72.工作原理及邏輯功能QQSDRDG1G2輸出狀態(tài)不定(禁用)不定11011000SDRD功能說明輸入QQ輸出觸發(fā)器置010觸發(fā)器置101觸發(fā)器保持原狀態(tài)不變不變0011輸出既非0狀態(tài)，也非1狀態(tài)。當(dāng)RD和

SD同時(shí)由0變1時(shí)，輸出狀態(tài)可能為0，也可能為1，即輸出狀態(tài)不定。因此，這種情況禁用。83.邏輯功能的特性表描述

次態(tài)現(xiàn)態(tài)指觸發(fā)器在輸入信號(hào)變化前的狀態(tài)，用Qn

表示。指觸發(fā)器在輸入信號(hào)變化后的狀態(tài)，用Qn+1表示。觸發(fā)器次態(tài)與輸入信號(hào)和電路原有狀態(tài)之間關(guān)系的真值表。900001×觸發(fā)器狀態(tài)不定0×1010100觸發(fā)器置000101101觸發(fā)器置1111110011觸發(fā)器保持原狀態(tài)不變說明Qn+1QnSDRD基本RS觸發(fā)器特性表的簡化表示Qn11101010不定00Qn+1SDRD與非門組成的基本RS觸發(fā)器特性表

置0端RD和置1端SD低電平有效。禁用RD=SD=0。稱約束條件注意10波形分析舉例解：[例]設(shè)下圖中觸發(fā)器初始狀態(tài)為

0，試對(duì)應(yīng)輸入波形畫出

Q和

Q的波形。QQSDRDSRSDRD保持初態(tài)為0，故保持為0。置

0保持QQ置

11112(二)基本

RS觸發(fā)器的兩種形式特性表Qn11101010不定00Qn+1SDRD不定11001110Qn00Qn+1SDRDQQSDRDSRQQSDRDSR邏輯符號(hào)置0、置1信號(hào)低電平有效置0、置1信號(hào)高電平有效注意弄清輸入信號(hào)是低電平有效還是高電平有效。13§4.2幾種時(shí)鐘觸發(fā)器的邏輯功能實(shí)際工作中，觸發(fā)器的工作狀態(tài)不僅要由觸發(fā)輸入信號(hào)決定，而且要求按照一定的節(jié)拍工作。為此，需要增加一個(gè)時(shí)鐘控制端CP。

CP即ClockPulse，它是一串周期和脈寬一定的矩形脈沖。

具有時(shí)鐘脈沖控制的觸發(fā)器稱為時(shí)鐘觸發(fā)器，又稱鐘控觸發(fā)器。同步觸發(fā)器是其中最簡單的一種，而基本RS觸發(fā)器稱異步觸發(fā)器。

144.2.1同步RS觸發(fā)器&c&d&a&bCP時(shí)鐘信號(hào)直接置0、置1R、S為輸入控制端15&c&d&a&bCPCP=0時(shí)011觸發(fā)器保持原態(tài)16CP=1時(shí)1&c&d&a&bCP17RS觸發(fā)器的功能表18簡化的功能表Qn+1---下一狀態(tài)（一個(gè)時(shí)鐘脈沖過后的狀態(tài)）Qn---原狀態(tài)19RDSDRSCQ邏輯符號(hào)20例：畫出RS觸發(fā)器的輸出波形。CPRSQSetReset使輸出全為1CP撤去后狀態(tài)不定21224.3無空翻觸發(fā)器

Master-SlaveFlip-FlopEdge-TriggeredFlip-Flop一、無空翻觸發(fā)器的類型和工作特點(diǎn)

工作特點(diǎn)：CP=1期間，主觸發(fā)器接收輸入信號(hào)；CP=0期間，主觸發(fā)器保持

CP下降沿之前狀態(tài)不變，而從觸發(fā)器接受主觸發(fā)器狀態(tài)。因此，主從觸發(fā)器的狀態(tài)只能在CP下降沿時(shí)刻翻轉(zhuǎn)。

這種觸發(fā)方式稱為主從觸發(fā)式。

工作特點(diǎn)：只能在CP上升沿(或下降沿)時(shí)刻接收輸入信號(hào)，因此，電路狀態(tài)只能在CP上升沿(或下降沿)時(shí)刻翻轉(zhuǎn)。這種觸發(fā)方式稱為邊沿觸發(fā)式。無空翻觸發(fā)器主從觸發(fā)器邊沿觸發(fā)器23242526272829301RS觸發(fā)器312D觸發(fā)器32邊沿觸發(fā)器工作波形分析舉例

解：[例]設(shè)D觸發(fā)器初態(tài)為

0，試對(duì)應(yīng)輸入波形畫出

Q1、Q2的波形。DCPQ1Q2D觸發(fā)器特性方程為Qn+1=D功能是翻轉(zhuǎn)因此10觸發(fā)器初態(tài)為

0333T觸發(fā)器34時(shí)序圖CPQT354T′觸發(fā)器36觸發(fā)器的轉(zhuǎn)換

1.JK

D2.JK

T、T′因此，令J=K=D已有Qn+1=JQn+KQn欲得Qn+1=DQQCPDC11J1KQQC11J1KQQCP1C11J1KTCP轉(zhuǎn)換方法(1)

寫出待求觸發(fā)器和給定觸發(fā)器的特性方程。(3)畫出用給定觸發(fā)器實(shí)現(xiàn)待求觸發(fā)器的電路。(2)比較上述特性方程，得出給定觸發(fā)器中輸入信號(hào)的接法。373.D

JK已有Qn+1=D欲得Qn+1=JQn+KQn因此，令4.D

T5.D

T′已有Qn+1=D欲得Qn+1