基本RS触发器
CP J K
状态表
Qn+1 功能
1 1 1 1
0 0 1 1
0 1 0 1
Qn 0 1 Qn
保持 置0 置1 翻转(计数)
从表5.3.2中可知: (1) 当J=0,K=1时,Qn+1=JQn+KQn , 置“0”。 (2) 当J=1, K=0时, Qn+1 =JQn+KQn ,置“1”。
(3) 当J=0,K=0时,Qn+1=Qn,保持不变。 (4) 当J=1,K=1时,Qn+1=Qn ,翻转或称计数。 所谓计数就是触发器状态翻转的次数与CP脉冲输 入的个数相等,以翻转的次数记录CP的个数。波 形图如图5.3.3所示。
(b) D 触发器的简化电路
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:
Q
n +1
= S + R Q = D + DQ = D
n n
CP=1期间有效 期间有效
D=1/
状 态 图 波 形 图
0/
0 0/
1
1/
CP D Q Q
在数字电路中, 时钟脉冲控制下, 在数字电路中,凡在CP时钟脉冲控制下, 情况的不同,具有置0 根据输入信号D情况的不同,具有置0、置 功能的电路, 触发器。 1功能的电路,都称为D触发器。
四、同步触发器 存在的问题 空翻现象。空翻现象就是在CP=1期间,触发器 CP=1期间, CP=1期间 的输出状态翻转两次或两次以上的现象。 如图 5.3.4所示,第一个CP=1期间Q状态变化的情况
CP J K Q “0” “1” “0”
图 5.3.4 空翻波形图
§5.4 边沿触发器 一、TTL边沿 触发器 边沿JK触发器 边沿 触发器
特性表
T 0 0 1 1 Qn 0 1 0 1 Q n +1 0 1 1 0 功能
逻辑符号
Q Q
Q n +1 = Q n Q n +1 = Q
n
保持
1T C1
翻转
T
CP
T触发器特性方程: 触发器特性方程: 触发器特性方程
Q
n +1
= TQ + T Q = T ⊕ Q
n n
n
触发器的特性方程比较, 与JK触发器的特性方程比较,得: 触发器的特性方程比较
3、波形图
CP J K Q Q
图 5.3.3.
波形图
同步D触发器( 锁存器) 三、同步D触发器(D锁存器)
Q Q Q Q Q G1 & G3 & S 1 CP & G2 & G4 R G1 & G3 & S & G2 & G4 R Q
1D
C1
D (a) D 触发器的构成
D
CP (c)
D
CP 逻辑符号
Q Q
工作原理
G1 & G3 Qm G5 & G7 & G2 G4
J = T K = T
电 路 图
1 1J C1 1K CP Q Q
状 态 图
0
1
时 序 图
CP Q Q
触发器→ 3、D触发器→T触发器
D =T ⊕Q
T =1 1D C1
n
Q Q
CP
触发器→ 4、D触发器→T'触发器
D=Q
1D CP C1
n
Q Q
§5.5 主从触发器
主从RS触发器 一、主从 触发器
Q Q
1
≥1 & A & B S Q3 & G3 G4 G1 G2
≥1 Q & C & D R Q4 & J CP K Q
电 路 组 成
J
CP
K
J
CP (a)
K (b)
图5.4.1 逻辑电路; (a) 逻辑电路;
负边沿JK触发器 负边沿JK触发器 JK触发器 (b) (b) 逻辑符号
2. 功能分析
触发器的两个特点 它有两个稳定状态, 它有两个稳定状态,“0”和“1”。 和 。 在输入信号作用下,两个稳态可相互转换。 在输入信号作用下,两个稳态可相互转换。 按功能分 按结构分 按触发方式分
RS、 JK、D、T和T′型触发器 、 、 、 和 型触发器
基本、 同步、主从、 基本、 同步、主从、维持阻塞和边沿型触发器
1. 状态表
表5.2
输 R 0 0 1 1 S 0 1 0 1 1 入 Qn 0 1 0 1 0 1 0
状态表
输出 Qn+1 × × 0 0 1 1 0 1 保持不变 置1 置0 不定 逻辑功能
2. 特征方程式 根据表5.2画出卡诺图如图5.2.2所示, 化简得: Q n +1 = S + RQ n (约束条件 约束条件) R+S=1 (约束条件)
逻辑符号 特性表
Qn 0 1 Q n +1 1 0 功能
Q
Q
Q n +1 = Q n
翻转
C1
CP
T '触发器特性方程: 触发器特性方程:
Q
n +1 n
Q n +1 = Q n
n n
变换T'触发器的特性方程:
= Q = 1⋅ Q + 1 ⋅ Q
触发器的特性方程比较, 与JK触发器的特性方程比较,得: 触发器的特性方程比较
触发器和T 三、T触发器和 ‘触发器 触发器和 1、JK触发器 触发器→T触发器 、 触发器 触发器
在数字电路中,凡在CP时钟脉冲控制下 根据输入信号T取 时钟脉冲控制下, 在数字电路中,凡在 时钟脉冲控制下,根据输入信号 取 值的不同,具有保持和翻转功能的电路,即当T= 时能保持状 值的不同,具有保持和翻转功能的电路,即当 =0时能保持状 态不变, = 时一定翻转的电路 都称为T触发器 时一定翻转的电路, 触发器。 态不变,T=1时一定翻转的电路,都称为 触发器。
第5章 触发器 章
基本RS触发器 基本RS触发器 RS 同步触发器 边沿触发器 边沿触发器 维持阻塞D触发器 维持阻塞D触发器 又称维阻D触发器) (又称维阻D触发器)
§5.1
概述
触发器(Flip Flop,简写为FF)是 具有记忆功能 记忆功能的单元电路,由门电路构 记忆功能 成,专门用来接收存储输出0、1代码。 它有双稳态、 单稳态和无稳态触发器 (多谐振荡器)等几种。
SQ n R 0 1 × 1 × 1 0 1 0 0 00 01 11 10
图5.2.2
卡诺图
3、 波形图
如图5.2.3所示, 画图时应根据功能表 5.2.3所示, 所示 来确定各个时间段Q 的状态。 来确定各个时间段Q与Q的状态。
S R
Q Q
状 态 不 定
图5.2.3
波形图
§5.3 同步触发器 一、同步RS触发器 同步 触发器 1. 电路组成 同步RS触发器的电路组成如图5.3.1所示。 同步RS触发器的电路组成如图5.3.1所示。 RS触发器的电路组成如图5.3.1所示 图中, 是直接置0 图中, RD 、 SD、是直接置0、置1端,用来 设置触发器的初状态。 设置触发器的初状态。 功能分析 2. 功能分析 同步RS RS触发器的逻辑电路图和逻辑符号 同步RS触发器的逻辑电路图和逻辑符号 如图5.3.1所示。 5.3.1所示 如图5.3.1所示
Q
Q
& RD R′ &
& SD S′ & R CP S Q RD Q SD
R
CP (a)
S (b)
同步RS触发器 RS触发器 图5.3.1 同步RS触发器 逻辑电路; (a) 逻辑电路; (b) 逻辑符号
CP=0, R′=S′=1时 保持不变. 当CP=0, R′=S′=1时,Q与 Q 保持不变.
CP
波 形 图
R S Q Q
不 变
置 1
不 变
置 不 置 0 变 1
不 置 变 0
不 不 变 变
Байду номын сангаас
不 变
二、同步 JK 触发器
1、 电路组成
Q Q
&
& SD Q RD CP Q SD
SD
R & &
S
K K CP (a) J (b)
J
图5.3.2 同步JK触发器 (a) 逻辑电路; (b) 逻辑符号
上升沿、下降沿触发器和高电平、 上升沿、下降沿触发器和高电平、 低电平触发器。 低电平触发器。
触发器的逻辑功能的描述 状态表
激励表
特征方程式
状态转换图
波形图
基本RS触发器 §5.2 基本 触发器
一、电路组成
它由两个与非门(或者或非门)的输入和输出 交叉连接而成,如图5.2.1所示,有两个输入端R和 S(又称触发信号端);R为复位端,当R有效时,Q 变为0,故也称R为置0端;S为置位端,当S有效时, Q变为1,称S为置“1”端;还有两个互补输出端Q和 Q。当Q=1,Q =0; 反之亦然。
,S′= 当CP=1, R′= RCP ,S′= CP=1, SCP , 代入基本RS触发器的特征方程得: Qn+1=S+ R Qn R·S=0 (约束条件)
表5.3.1 功能表
CP 1 1 1 1 R 0 0 1 1 S 0 1 0 1 Qn+1 Qn 1 0 × 功能 保持 置1 置0 不定
Q
Q
Q
Q
Q
Q
&
& S R R (b) R R (c) S S
S (a)
R
S
图5.2.1
基本RS 基本RS触发器