第六章 电子触发器内容



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1、2022-5-30河南工业大学1第四章第四章 触发器触发器2022-5-30河南工业大学2触发器是构成时序逻辑电路的基本逻辑部件。 它有两个稳定的状态:0状态和1状态; 在不同的输入情况下,它可以被置成0状态或1状态; 当输入信号消失后,所置成的状态能够保持不变。所以,触发器可以记忆1位二进制信号。按照结构形式的不同,又可分为基本RS触发器、同步触发器、主从触发器和边沿触发器;根据逻辑功能的不同,触发器可以分为RS触发器、D触发器、JK触发器、T和T触发器。2022-5-30河南工业大学34.1基本基本RS触发器触发器电电路路组组成成和和逻逻辑辑符符号号 SR QQ S R Q Q(a) 逻辑
2、图(b) 逻辑符号& SR信号输入端,低电平有效。信号输入端,低电平有效。信号输出端,信号输出端,Q=0、Q=1的状态称的状态称0状态,状态,Q=1、Q=0的状态称的状态称1状态,状态,2022-5-30河南工业大学4 SR QQ&工作原理工作原理R SQ10011 00R=0、S=1时:由于R=0,不论原来Q为0还是1,都有Q=1;再由S=1、Q=1可得Q0。即不论触发器原来处于什么状态都将变成0状态,这种情况称将触发器置0或复位。R端称为触发器的置0端或复位端。2022-5-30河南工业大学5 SR QQ&0110R SQ1 00R=1、S=0时:由于S=0,不论原
3、来Q为0还是1,都有Q=1;再由R=1、Q=1可得Q0。即不论触发器原来处于什么状态都将变成1状态,这种情况称将触发器置1或置位。S端称为触发器的置1端或置位端。0 112022-5-30河南工业大学6 SR QQ&1110R=1、S=1时:根据与非门的逻辑功能不难推知,触发器保持原有状态不变,即原来的状态被触发器存储起来,这体现了触发器具有记忆能力。R SQ1 000 111 1不变102022-5-30河南工业大学7 SR QQ&0011R SQ1 000 111 1不变0 0不定R=0、S=0时:Q=Q=1,不符合触发器的逻辑关系。并且由于与非门延迟时间不可能完全相等,在
4、两输入端的0同时撤除后,将不能确定触发器是处于1状态还是0状态。所以触发器不允许出现这种情况,这就是基本RS触发器的约束条件。2022-5-30河南工业大学8R SnQ1nQ功 能0 0 00 0 1不 用不 用不 允 许0 1 00 1 10001nQ置 01 0 01 0 11111nQ置 11 1 01 1 101nnQQ1保 持特性表(真值表)特性表(真值表)现态:触发器接收输入信号之前的状态,也就是触发器原来的稳定状态。次态:触发器接收输入信号之后所处的新的稳定状态。2022-5-30河南工业大学9 Qn0001111000011011RS次态次态Qn+1的卡诺图的卡诺图约束条件 1
5、)(1SRQRSQRSQnnn特性方程特性方程触发器的特性方程就是触发器次态Qn+1与输入及现态Qn之间的逻辑关系式2022-5-30河南工业大学10状态图状态图描述触发器的状态转换关系及转换条件的图形称为状态图011/1/10/01/当触发器处在0状态,即Qn=0时,若输入信号 01或11,触发器仍为0状态;RS当触发器处在1状态,即Qn=1时,若输入信号 10或11,触发器仍为1状态;RSRS若 10,触发器就会翻转成为1状态。RS若 01,触发器就会翻转成为0状态。2022-5-30河南工业大学11波形图波形图反映触发器输入信号取值和状态之间对应关系的图形称为波形图RSQQ置1置0置1置
6、1置1保持不允许不确定2022-5-30河南工业大学12基本基本RS触发器的特点触发器的特点(1)触发器的次态不仅与输入信号状态有关,而且与触发器的现态有关。(2)电路具有两个稳定状态,在无外来触发信号作用时,电路将保持原状态不变。(3)在外加触发信号有效时,电路可以触发翻转,实现置0或置1。(4)在稳定状态下两个输出端的状态和必须是互补关系,即有约束条件。在数字电路中,凡根据输入信号R、S情况的不同,具有置0、置1和保持功能的电路,都称为RS触发器。2022-5-30河南工业大学13集成基本集成基本RS触发器触发器(a) 74LS279 的引脚图 16 15 14 13 12 11 10 9
7、74LS279 1 2 3 4 5 6 7 8VCC 4S 4R 4Q 3SA 3SB 3R 3Q1R 1SA 1SB 1Q 2R 2S 2Q GND(b) CC4044 的引脚图 16 15 14 13 12 11 10 9CC4044 1 2 3 4 5 6 7 8VDD 4S 4R 1Q 2R 2S 3Q 2Q4Q NC 1S 1R EN 1R 1S VSSEN1时工作EN0时禁止1S2S2022-5-30河南工业大学144.2 同步触发器同步触发器1 1、同步、同步RS触发器触发器G1 G2G3 G4S CP RS CP R&Q QS CP RS CP RQ QQ Q(a) 逻
8、辑电路(b) 曾用符号1S C1 1RQ Q(c) 国标符号&RSCP0时,R=S=1,触发器保持原来状态不变。CP1时,工作情况与基本RS触发器相同。2022-5-30河南工业大学15CP R S QnQn+1功能0 QnnnQQ1 保持1 0 0 01 0 0 101nnQQ1 保持1 0 1 01 0 1 11111nQ 置 11 1 0 01 1 0 10001nQ 置 01 1 1 01 1 1 1不用不用不允许特特性性表表特性特性方程方程 01RSQRSQnnCP=1期间有效期间有效2022-5-30河南工业大学16主主要要特特点点波波形形图图(1)时钟电平控制。在CP1期
9、间接收输入信号,CP0时状态保持不变,与基本RS触发器相比,对触发器状态的转变增加了时间控制。(2)R、S之间有约束。不能允许出现R和S同时为1的情况,否则会使触发器处于不确定的状态。C PRSQQ不变不变不变不变不变不变置1置0置1置0不变2022-5-30河南工业大学172 2、同步、同步JK触发器触发器G3 G4G1 G2J CP KJ CP KJ CP KQ QJ CP KQ QQ Q(a) 逻辑电路(b) 曾用符号1J C1 1KQ Q(c) 国标符号&nnnnnnnQKQJQKQQJQRSQ1CP=1期间有效期间有效将S=JQn、R=KQn代入同步RS触发器的特性方程,得同
10、步JK触发器的特性方程:2022-5-30河南工业大学18CP J K QnQn+1功能0 QnnnQQ1保持1 0 0 01 0 0 101nnQQ1保持1 0 1 01 0 1 10001nQ 置 01 1 0 01 1 0 11111nQ 置 11 1 1 01 1 1 110nnQQ1翻转特性表特性表JK=00时不变时不变JK=01时置时置0JK=10时置时置1JK=11时翻转时翻转2022-5-30河南工业大学1901JK=1/1/0/0/状状态态图图CPJKQQ波波形形图图在数字电路中,凡在CP时钟脉冲控制下,根据输入信号J、K情况的不同,具有置0、置1、保持和翻转功能的电路,都称
11、为JK触发器。2022-5-30河南工业大学203 3、同步、同步D触发器(触发器(D锁存器)锁存器)G3 G4G1 G2 S RDG1 G2CPQ Q(a) D 触发器的构成1D D CP 1D C1Q Q(c) 逻辑符号CPG3 G4&Q Q(b) D 触发器的简化电路SR&DQDDQRSQnnn1CP=1期间有效期间有效将S=D、R=D代入同步RS触发器的特性方程,得同步D触发器的特性方程:2022-5-30河南工业大学2101D=1/0/0/1/状状态态图图波波形形图图在数字电路中,凡在CP时钟脉冲控制下,根据输入信号D情况的不同,具有置0、置1功能的电路,都称为D触发