數(shù)字電路觸發(fā)器詳解[稻谷書(shū)苑]

1、第第5章章 觸發(fā)器觸發(fā)器 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)課件教學(xué)課件 SRSR鎖存器鎖存器 5.2 脈沖觸發(fā)的觸發(fā)器脈沖觸發(fā)的觸發(fā)器 5.4 電平觸發(fā)的觸發(fā)器電平觸發(fā)的觸發(fā)器 35.3 概述概述 35.1 3 目錄目錄 廣東工業(yè)大學(xué) 自動(dòng)化學(xué)院 5.5 觸發(fā)器的邏輯功能及其描述方法觸發(fā)器的邏輯功能及其描述方法 5.6 邊沿觸發(fā)的觸發(fā)器邊沿觸發(fā)的觸發(fā)器 Flip - Flop，簡(jiǎn)寫(xiě)為，簡(jiǎn)寫(xiě)為 FF，又稱雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器。，又稱雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器。 5.1 概述概述 廣東工業(yè)大學(xué) 自動(dòng)化學(xué)院 在各種復(fù)雜的數(shù)字電路中不但需要對(duì)二值信號(hào)進(jìn)行數(shù)在各種復(fù)雜的數(shù)字電路中不但需要對(duì)二值信號(hào)進(jìn)行數(shù) 值運(yùn)算和邏輯運(yùn)算

2、，還經(jīng)常需要將運(yùn)算結(jié)果保存下來(lái)。為值運(yùn)算和邏輯運(yùn)算，還經(jīng)常需要將運(yùn)算結(jié)果保存下來(lái)。為 此，需要使用具有記憶功能的基本邏輯單元。此，需要使用具有記憶功能的基本邏輯單元。能夠存儲(chǔ)能夠存儲(chǔ)1 位二值信號(hào)的基本單元電路統(tǒng)稱為位二值信號(hào)的基本單元電路統(tǒng)稱為觸發(fā)器觸發(fā)器。 觸發(fā)器是構(gòu)成時(shí)序邏輯電路的基本單元電路。觸發(fā)器是構(gòu)成時(shí)序邏輯電路的基本單元電路。 本章的重點(diǎn)本章的重點(diǎn): : 1. 1.各種電路結(jié)構(gòu)的觸發(fā)器所具有的特點(diǎn)；各種電路結(jié)構(gòu)的觸發(fā)器所具有的特點(diǎn)； 2.2.觸發(fā)器邏輯功能的分類和觸發(fā)器邏輯功能的描述方法。觸發(fā)器邏輯功能的分類和觸發(fā)器邏輯功能的描述方法。 3.3.要注意區(qū)分觸發(fā)器的電路結(jié)構(gòu)和邏輯功

3、能這兩個(gè)不同的要注意區(qū)分觸發(fā)器的電路結(jié)構(gòu)和邏輯功能這兩個(gè)不同的 概念。概念。 5.1 概述概述 廣東工業(yè)大學(xué) 自動(dòng)化學(xué)院 一、觸發(fā)器的特點(diǎn)一、觸發(fā)器的特點(diǎn) ( (1) )有兩個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)有兩個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)( (簡(jiǎn)稱穩(wěn)態(tài)簡(jiǎn)稱穩(wěn)態(tài)) )，用來(lái)表示邏輯用來(lái)表示邏輯 0 和和 1。 一個(gè)觸發(fā)器可存儲(chǔ)一個(gè)觸發(fā)器可存儲(chǔ) 1 位二進(jìn)制數(shù)碼位二進(jìn)制數(shù)碼 ( (2) )在輸入信號(hào)作用下，觸發(fā)器的兩個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)可在輸入信號(hào)作用下，觸發(fā)器的兩個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)可相互轉(zhuǎn)換相互轉(zhuǎn)換 ( (稱為狀態(tài)的翻轉(zhuǎn)稱為狀態(tài)的翻轉(zhuǎn)) )。 ( (3) )輸入信號(hào)消失后，新?tīng)顟B(tài)可長(zhǎng)期保持下來(lái)，具有輸入信號(hào)消失后，新?tīng)顟B(tài)可長(zhǎng)期保持下來(lái)，具有記憶功能記憶

4、功能。 5.1 概述概述 廣東工業(yè)大學(xué) 自動(dòng)化學(xué)院 二、觸發(fā)器的分類二、觸發(fā)器的分類 1. 按觸發(fā)方式分按觸發(fā)方式分 2. 按邏輯功能分按邏輯功能分 電平觸發(fā)電平觸發(fā) 脈沖觸發(fā)脈沖觸發(fā) 邊沿觸發(fā)邊沿觸發(fā) SR 觸發(fā)器 觸發(fā)器 D 觸發(fā)器 觸發(fā)器 JK 觸發(fā)器 觸發(fā)器 T 觸發(fā)器 觸發(fā)器 三、觸發(fā)器邏輯功能的描述方法三、觸發(fā)器邏輯功能的描述方法 主要有特性表、特性方程、驅(qū)動(dòng)表主要有特性表、特性方程、驅(qū)動(dòng)表( (激勵(lì)表激勵(lì)表) )、狀態(tài)、狀態(tài) 轉(zhuǎn)換圖（狀態(tài)圖）和波形圖轉(zhuǎn)換圖（狀態(tài)圖）和波形圖( (時(shí)序圖時(shí)序圖) )等。等。 5.2 SR鎖存器鎖存器 廣東工業(yè)大學(xué) 自動(dòng)化學(xué)院 SR（Set-Rese

5、t）鎖存器（）鎖存器（又叫基本又叫基本RS觸發(fā)器）是各種觸發(fā)器）是各種 觸發(fā)器構(gòu)成的基本部件，也是最簡(jiǎn)單的一種觸發(fā)器。觸發(fā)器構(gòu)成的基本部件，也是最簡(jiǎn)單的一種觸發(fā)器。 鎖存器鎖存器-不需要觸發(fā)信號(hào)不需要觸發(fā)信號(hào)，由輸入信號(hào)，由輸入信號(hào)直接直接完成置完成置0或置或置1 操作。操作。 觸發(fā)器觸發(fā)器-需要一個(gè)觸發(fā)信號(hào)需要一個(gè)觸發(fā)信號(hào)（稱為時(shí)鐘信號(hào)（稱為時(shí)鐘信號(hào)CLOCK)，只有，只有 觸發(fā)信號(hào)有效時(shí)，才按輸入信號(hào)完成置觸發(fā)信號(hào)有效時(shí)，才按輸入信號(hào)完成置0或置或置1操作。操作。 廣東工業(yè)大學(xué) 自動(dòng)化學(xué)院 5.2 SR鎖存器鎖存器 一、電路結(jié)構(gòu)與工作原理一、電路結(jié)構(gòu)與工作原理 信號(hào)輸信號(hào)輸 入端入端 互補(bǔ)

6、輸互補(bǔ)輸 出端出端 Q和和Q為互補(bǔ)輸出端為互補(bǔ)輸出端， 正常工作時(shí)，它們的輸正常工作時(shí)，它們的輸 出狀態(tài)出狀態(tài)相反相反。通常用。通常用Q 的狀態(tài)表示觸發(fā)器的狀的狀態(tài)表示觸發(fā)器的狀 態(tài)，即態(tài)，即: : Q = 0，Q = 1時(shí)，稱為時(shí)，稱為 觸發(fā)器的觸發(fā)器的“0 0”態(tài)。態(tài)。 Q = 1，Q = 0時(shí)，稱為時(shí)，稱為 觸發(fā)器的觸發(fā)器的“1 1”態(tài)。態(tài)。 廣東工業(yè)大學(xué) 自動(dòng)化學(xué)院 5.2 SR鎖存器鎖存器 0 a . RD0，SD1時(shí)時(shí) 1 0 0 1 鎖存器為鎖存器為“1” 態(tài)態(tài) Q 0 Q1 b . RD1，SD0時(shí)時(shí) 1 0 0 0 1 鎖存器為鎖存器為“0” 態(tài)態(tài) Q 1 Q0 廣東工業(yè)大學(xué)

7、 自動(dòng)化學(xué)院 5.2 SR鎖存器鎖存器 0 C . RD0，SD0時(shí)時(shí) 0 1 1 0 鎖存器為鎖存器為“0” 態(tài)態(tài) Q 1 Q0 0 0 0 鎖存器為鎖存器為“1” 態(tài)態(tài) Q 0 Q1 若若Q = 0 0 0 1 若若Q = 1 1 0 1 0 鎖存器的狀態(tài)鎖存器的狀態(tài)保持不變保持不變 0 1 0 廣東工業(yè)大學(xué) 自動(dòng)化學(xué)院 5.2 SR鎖存器鎖存器 1 d . RD1，SD1時(shí)時(shí) 1 0 0 “禁止禁止”態(tài)態(tài) Q 0 Q0 Q和和Q違背違背互補(bǔ)互補(bǔ)輸出的條件。輸出的條件。 當(dāng)當(dāng)RD和和SD同時(shí)同時(shí)去掉高電平去掉高電平 加低電平時(shí)加低電平時(shí) 不允許輸入不允許輸入RD = SD = 1的信號(hào)的信

8、號(hào) 即即SR鎖存器存在鎖存器存在約束條件約束條件。 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 輸出狀態(tài)輸出狀態(tài)不定不定 現(xiàn)態(tài)現(xiàn)態(tài) 指觸發(fā)器在輸入信號(hào)指觸發(fā)器在輸入信號(hào)變化前變化前的狀態(tài)，用的狀態(tài)，用 Q 表示。表示。 次態(tài)次態(tài) 指觸發(fā)器在輸入信號(hào)指觸發(fā)器在輸入信號(hào)變化后變化后的狀態(tài)，用的狀態(tài)，用 Q* 表示。表示。 觸發(fā)器次態(tài)與輸入信號(hào)和電路原有狀態(tài)之觸發(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。間關(guān)系的真值表。 廣東工業(yè)大學(xué) 自動(dòng)化學(xué)院 5.2 SR鎖存器鎖存器 SDRDQQ* 0000 0011 0100 0110 1001 1011 1100 1110 保持保持 清清“0” 置置“

9、1” 不允許不允許 SR鎖存器存在約鎖存器存在約 束條件。束條件。 廣東工業(yè)大學(xué) 自動(dòng)化學(xué)院 5.2 SR鎖存器鎖存器 輸入沒(méi)有小圓圈輸入沒(méi)有小圓圈 表示表示高高電平有效電平有效 置位端或置置位端或置1輸入端輸入端 復(fù)位端或置復(fù)位端或置0輸入端輸入端 廣東工業(yè)大學(xué) 自動(dòng)化學(xué)院 5.2 SR鎖存器鎖存器 SDRDQQ* 1100 1111 1000 1010 0101 0111 0001 0011 廣東工業(yè)大學(xué) 自動(dòng)化學(xué)院 5.2 SR鎖存器鎖存器 置位端或置置位端或置1輸入端輸入端 復(fù)位端或置復(fù)位端或置0輸入端輸入端 輸入有小圓圈輸入有小圓圈 表示表示低低電平有效電平有效 廣東工業(yè)大學(xué) 自動(dòng)化

10、學(xué)院 5.2 SR鎖存器鎖存器 波形分析舉例 解：解： 例例 設(shè)下圖中觸發(fā)器設(shè)下圖中觸發(fā)器初始狀態(tài)為初始狀態(tài)為 0，試對(duì)應(yīng)輸入波形，試對(duì)應(yīng)輸入波形 畫(huà)出畫(huà)出 Q 和和 Q 的波形。的波形。 Q Q SD RD S R SD RD 保持保持 初態(tài)為初態(tài)為 0，故保持為，故保持為 0。 置置 0 保持保持 Q Q 置置 1 輸入有小圓圈輸入有小圓圈 表示表示低低電平有效電平有效 置置0 廣東工業(yè)大學(xué) 自動(dòng)化學(xué)院 5.2 SR鎖存器鎖存器 假設(shè)假設(shè)Q的初態(tài)為的初態(tài)為 0，試對(duì)應(yīng)輸入波形畫(huà)試對(duì)應(yīng)輸入波形畫(huà) 出出 Q 和和 Q 的波形。的波形。 0 0 1 1 保持保持 0 1 0 1 0 1 1 0

11、保持保持保持保持 0 0 0 0 廣東工業(yè)大學(xué) 自動(dòng)化學(xué)院 5.2 SR鎖存器鎖存器 二、動(dòng)作特點(diǎn)二、動(dòng)作特點(diǎn) 直接控制直接控制：輸入信號(hào)輸入信號(hào)直接直接加在輸出門上，在輸入加在輸出門上，在輸入 信號(hào)信號(hào)全部全部作用時(shí)間內(nèi)，都能直接改變輸出端的狀作用時(shí)間內(nèi)，都能直接改變輸出端的狀 態(tài)態(tài)（即只要有輸入信號(hào)，就能作用于電路（即只要有輸入信號(hào)，就能作用于電路) )。故。故 又稱該電路為又稱該電路為直接復(fù)位、置位鎖存器直接復(fù)位、置位鎖存器。 廣東工業(yè)大學(xué) 自動(dòng)化學(xué)院 5.2 SR鎖存器鎖存器 三、應(yīng)用舉例三、應(yīng)用舉例 利用利用SR鎖存器的記憶功能可消除機(jī)械開(kāi)關(guān)振鎖存器的記憶功能可消除機(jī)械開(kāi)關(guān)振 動(dòng)引起

12、的干擾脈沖。動(dòng)引起的干擾脈沖。 開(kāi)關(guān)由斷開(kāi)變至開(kāi)關(guān)由斷開(kāi)變至 穩(wěn)定閉合的穩(wěn)定閉合的uo波形波形 廣東工業(yè)大學(xué) 自動(dòng)化學(xué)院 5.2 SR鎖存器鎖存器 SD RD 開(kāi)關(guān)切開(kāi)關(guān)切 換到換到A 開(kāi)關(guān)切開(kāi)關(guān)切 換到換到B 廣東工業(yè)大學(xué) 自動(dòng)化學(xué)院 5.3 電平觸發(fā)的觸發(fā)器電平觸發(fā)的觸發(fā)器 在數(shù)字系統(tǒng)中，在數(shù)字系統(tǒng)中，為協(xié)調(diào)各部分的動(dòng)作，為協(xié)調(diào)各部分的動(dòng)作，常常要求某些常常要求某些 觸發(fā)器在觸發(fā)器在同一時(shí)刻同一時(shí)刻動(dòng)作動(dòng)作（即改變狀態(tài)，也稱為翻轉(zhuǎn)）（即改變狀態(tài)，也稱為翻轉(zhuǎn)），這，這 就要求有一個(gè)就要求有一個(gè)同步信號(hào)同步信號(hào)來(lái)控制，這個(gè)控制信號(hào)叫做來(lái)控制，這個(gè)控制信號(hào)叫做時(shí)鐘信時(shí)鐘信 號(hào)號(hào)（Clock），簡(jiǎn)

13、稱時(shí)鐘，用），簡(jiǎn)稱時(shí)鐘，用CLK表示。表示。 電平觸發(fā)器（也稱同步觸發(fā)器）是其中最簡(jiǎn)電平觸發(fā)器（也稱同步觸發(fā)器）是其中最簡(jiǎn) 單的一種。單的一種。 Clock 是一串周期和脈寬是一串周期和脈寬 一定的矩形脈沖。一定的矩形脈沖。 具有時(shí)鐘脈沖控制的觸發(fā)器統(tǒng)稱為具有時(shí)鐘脈沖控制的觸發(fā)器統(tǒng)稱為時(shí)鐘觸發(fā)器時(shí)鐘觸發(fā)器， 又稱鐘控觸發(fā)器。又稱鐘控觸發(fā)器。 廣東工業(yè)大學(xué) 自動(dòng)化學(xué)院 5.3 電平觸發(fā)的觸發(fā)器電平觸發(fā)的觸發(fā)器 一、電平觸發(fā)一、電平觸發(fā)SR觸發(fā)器（同步觸發(fā)器（同步SR觸發(fā)器）觸發(fā)器） SR鎖存器鎖存器 觸發(fā)信號(hào)控觸發(fā)信號(hào)控 制門制門 CLK = 0 時(shí)時(shí)，G3、G4被被 封鎖，輸入信號(hào)封鎖，輸入信

14、號(hào) R、S 不起作用。不起作用。 SR 鎖存器的鎖存器的 輸入均為輸入均為 1，觸發(fā)器狀態(tài)，觸發(fā)器狀態(tài) 保持不變保持不變。 0 1 1 CLK = 1 時(shí)，時(shí)，G3、G4 解除封鎖，將輸入信號(hào)解除封鎖，將輸入信號(hào) R 和和 S 取非后送至取非后送至SR鎖鎖 存器的輸入端。存器的輸入端。 1 只有在只有在CLK1時(shí)，時(shí)， S、R才能起作用才能起作用 S R 廣東工業(yè)大學(xué) 自動(dòng)化學(xué)院 5.3 電平觸發(fā)的觸發(fā)器電平觸發(fā)的觸發(fā)器 00XX0 11XX0 1 1 0 0 1 1 0 0 1101 1 111 1 011 0111 0011 1101 1001 0001 *QQRSCLK CLK=0，觸發(fā)

15、器狀態(tài)保，觸發(fā)器狀態(tài)保 持不變持不變 CLK=1，觸發(fā)器狀態(tài)受，觸發(fā)器狀態(tài)受 輸入信號(hào)控制輸入信號(hào)控制 SR觸發(fā)器存在約束條件觸發(fā)器存在約束條件 保持保持 置置1 置置0 廣東工業(yè)大學(xué) 自動(dòng)化學(xué)院 5.3 電平觸發(fā)的觸發(fā)器電平觸發(fā)的觸發(fā)器 時(shí)鐘控制信號(hào)時(shí)鐘控制信號(hào) 輸入沒(méi)有小圓圈輸入沒(méi)有小圓圈 表示表示高高電平有效電平有效 同步輸入信號(hào)同步輸入信號(hào) 受受CLK控制控制 1S 1R C1 廣東工業(yè)大學(xué) 自動(dòng)化學(xué)院 5.3 電平觸發(fā)的觸發(fā)器電平觸發(fā)的觸發(fā)器 解：解： 例例 試對(duì)應(yīng)輸入波形畫(huà)出下圖中試對(duì)應(yīng)輸入波形畫(huà)出下圖中 Q 端端波形。假設(shè)波形。假設(shè)觸觸 發(fā)器的初態(tài)為發(fā)器的初態(tài)為“0”“0”。 Q

16、 CLK R Q Q S 0 0 1 0 0 00 1 CLK = 0 時(shí)，時(shí)， 觸發(fā)器狀態(tài)不變。觸發(fā)器狀態(tài)不變。 CLK = 1 時(shí)，觸發(fā)器根據(jù)時(shí)，觸發(fā)器根據(jù) S、R 取值翻轉(zhuǎn)。取值翻轉(zhuǎn)。 只在只在CLK= 1期間接受輸入信號(hào)期間接受輸入信號(hào) 廣東工業(yè)大學(xué) 自動(dòng)化學(xué)院 5.3 電平觸發(fā)的觸發(fā)器電平觸發(fā)的觸發(fā)器 CLK R S Q 假設(shè)假設(shè)觸發(fā)器的初態(tài)為觸發(fā)器的初態(tài)為“0”。 0 1 1 0 0 0 0 0 1 1 Q 廣東工業(yè)大學(xué) 自動(dòng)化學(xué)院 5.3 電平觸發(fā)的觸發(fā)器電平觸發(fā)的觸發(fā)器 -不受時(shí)鐘信號(hào)（不受時(shí)鐘信號(hào)（CLK）控制）控制 在某些應(yīng)用場(chǎng)合，有時(shí)需要在時(shí)鐘在某些應(yīng)用場(chǎng)合，有時(shí)需要在時(shí)

17、鐘CLK到來(lái)之前到來(lái)之前， 先將觸發(fā)器先將觸發(fā)器預(yù)置預(yù)置成制定狀態(tài)，故實(shí)際的同步成制定狀態(tài)，故實(shí)際的同步SR觸發(fā)器設(shè)觸發(fā)器設(shè) 置了異步置位端置了異步置位端SD和異步復(fù)位端和異步復(fù)位端RD。 異步置異步置1端端 異步置異步置0端端 小圓圈表示低電小圓圈表示低電 平有效平有效 廣東工業(yè)大學(xué) 自動(dòng)化學(xué)院 5.3 電平觸發(fā)的觸發(fā)器電平觸發(fā)的觸發(fā)器 例例 試對(duì)應(yīng)輸入波形畫(huà)出下圖中試對(duì)應(yīng)輸入波形畫(huà)出下圖中 Q 端端波形。波形。 RD CLK R Q Q 1SS C1CLK R1R R S VCC RD S 解：解： 原態(tài)未知原態(tài)未知 Q VCC RD RD 0 0 1 0 0 0 0 1 異步置異步置0

18、廣東工業(yè)大學(xué) 自動(dòng)化學(xué)院 5.3 電平觸發(fā)的觸發(fā)器電平觸發(fā)的觸發(fā)器 二、電平觸發(fā)二、電平觸發(fā)D觸發(fā)器（觸發(fā)器（D型鎖存器）型鎖存器） 與與SR觸發(fā)器結(jié)構(gòu)相同，觸發(fā)器結(jié)構(gòu)相同， 只是只是S = D，R = D，所，所 以只出現(xiàn)以只出現(xiàn)S = 0，R = 1或或 S = 1，R = 0的情況。的情況。 S R 5.3 電平觸發(fā)的觸發(fā)器電平觸發(fā)的觸發(fā)器 廣東工業(yè)大學(xué) 自動(dòng)化學(xué)院 CLKDQQ* 0X00 0X11 1101 1111 1000 1010 DQ * 1時(shí)時(shí)，當(dāng)當(dāng)CLK 保持保持 置置“1” 置置“0” 廣東工業(yè)大學(xué) 自動(dòng)化學(xué)院 5.3 電平觸發(fā)的觸發(fā)器電平觸發(fā)的觸發(fā)器 解：解： 例例

19、試對(duì)應(yīng)輸入波形畫(huà)出下圖中試對(duì)應(yīng)輸入波形畫(huà)出下圖中 Q 端端波形波形( (設(shè)設(shè)觸發(fā)器觸發(fā)器 初始狀態(tài)為初始狀態(tài)為 0) )。 QQ 1D D C1 CLK D CLK Q 10 1 0 10 CLK = 0時(shí)，觸發(fā)器狀態(tài)不變時(shí)，觸發(fā)器狀態(tài)不變 CLK = 1時(shí)，時(shí)， 觸發(fā)器觸發(fā)器 次態(tài)跟隨次態(tài)跟隨 D 信號(hào)信號(hào) 初始狀態(tài)初始狀態(tài) 廣東工業(yè)大學(xué) 自動(dòng)化學(xué)院 5.3 電平觸發(fā)的觸發(fā)器電平觸發(fā)的觸發(fā)器 三、電平觸發(fā)方式的動(dòng)作特點(diǎn)三、電平觸發(fā)方式的動(dòng)作特點(diǎn) （1）只有當(dāng)只有當(dāng)CLK變?yōu)樽優(yōu)橛行щ娖接行щ娖綍r(shí)，觸發(fā)器才能接受輸入信時(shí)，觸發(fā)器才能接受輸入信 號(hào)，并根據(jù)輸入信號(hào)將觸發(fā)器的輸出置成相應(yīng)的狀態(tài)。號(hào)

20、，并根據(jù)輸入信號(hào)將觸發(fā)器的輸出置成相應(yīng)的狀態(tài)。 （2）在）在CLK為有效電平為有效電平的的全部全部時(shí)間里，輸入信號(hào)的變化都時(shí)間里，輸入信號(hào)的變化都 將引起觸發(fā)器輸出狀態(tài)的變化。將引起觸發(fā)器輸出狀態(tài)的變化。 （3）在）在CLK有效電平有效電平期間期間, ,若輸入信號(hào)若輸入信號(hào)多次發(fā)生變化多次發(fā)生變化，則，則 觸發(fā)器狀態(tài)將觸發(fā)器狀態(tài)將多次翻轉(zhuǎn)多次翻轉(zhuǎn)，從而降低了電路的抗干擾能力。，從而降低了電路的抗干擾能力。 電平觸發(fā)器在電平觸發(fā)器在 CLK = 有效電平有效電平 期間，期間， 輸出發(fā)生多次翻轉(zhuǎn)的輸出發(fā)生多次翻轉(zhuǎn)的現(xiàn)象稱為現(xiàn)象稱為空翻空翻。 CLK = 1 期間翻轉(zhuǎn)的稱正電平觸發(fā)式；期間翻轉(zhuǎn)的稱正

21、電平觸發(fā)式； CLK = 0 期間翻轉(zhuǎn)的稱負(fù)電平觸發(fā)式。期間翻轉(zhuǎn)的稱負(fù)電平觸發(fā)式。 廣東工業(yè)大學(xué) 自動(dòng)化學(xué)院 5.3 電平觸發(fā)的觸發(fā)器電平觸發(fā)的觸發(fā)器 空翻空翻 例：例： CLK 空翻可能會(huì)造空翻可能會(huì)造 成誤動(dòng)作！成誤動(dòng)作！ 廣東工業(yè)大學(xué) 自動(dòng)化學(xué)院 5.4 脈沖觸發(fā)的觸發(fā)器脈沖觸發(fā)的觸發(fā)器 為了避免空翻現(xiàn)象，提高觸發(fā)器工作的可靠性，為了避免空翻現(xiàn)象，提高觸發(fā)器工作的可靠性， 希望在每個(gè)希望在每個(gè)CLK期間輸出端的期間輸出端的狀態(tài)只改變一次狀態(tài)只改變一次，則在，則在 電平觸發(fā)的觸發(fā)器的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)出脈沖觸發(fā)的觸發(fā)器電平觸發(fā)的觸發(fā)器的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)出脈沖觸發(fā)的觸發(fā)器 （也稱為主從觸發(fā)器）。（也稱為主

22、從觸發(fā)器）。 一、主從一、主從SR觸發(fā)器觸發(fā)器 脈沖觸發(fā)的脈沖觸發(fā)的SR觸發(fā)器（即主從觸發(fā)器（即主從SR觸發(fā)器）觸發(fā)器） 是由兩個(gè)同樣的電平觸發(fā)是由兩個(gè)同樣的電平觸發(fā)SR觸發(fā)器組成。觸發(fā)器組成。 廣東工業(yè)大學(xué) 自動(dòng)化學(xué)院 5.4 脈沖觸發(fā)的觸發(fā)器脈沖觸發(fā)的觸發(fā)器 主主 觸觸 發(fā)發(fā) 器器 從從 觸觸 發(fā)發(fā) 器器 CLK CLK 主觸發(fā)器與從觸發(fā)器的主觸發(fā)器與從觸發(fā)器的 結(jié)構(gòu)相同，只是主觸發(fā)結(jié)構(gòu)相同，只是主觸發(fā) 器由器由CLK控制，而從觸控制，而從觸 發(fā)器由發(fā)器由CLK 控制?？刂?。 廣東工業(yè)大學(xué) 自動(dòng)化學(xué)院 5.4 脈沖觸發(fā)的觸發(fā)器脈沖觸發(fā)的觸發(fā)器 1 0 0 1 CLK 到達(dá)時(shí)，到達(dá)時(shí)，CLK

23、 = 0，CLK = 1。 主觸發(fā)器被封鎖，并保持主觸發(fā)器被封鎖，并保持 CLK 到到 達(dá)之前的狀態(tài)不變。這時(shí)從觸發(fā)器達(dá)之前的狀態(tài)不變。這時(shí)從觸發(fā)器 工作，且工作，且從觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)到與主觸發(fā)從觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)到與主觸發(fā) 器器相同的相同的狀態(tài)。狀態(tài)。 CLK = 0 期間，期間，主觸發(fā)器被封鎖，主觸發(fā)器被封鎖， 保持保持CLK 到達(dá)之前的狀態(tài)不變，到達(dá)之前的狀態(tài)不變， Q從 從 = Q主主， ， 因此，因此，主從主從 RS 觸發(fā)器觸發(fā)器 狀態(tài)保持不變。狀態(tài)保持不變。 CLK = 1 期間期間，主觸發(fā)器接受輸入，主觸發(fā)器接受輸入 信號(hào)，從觸發(fā)器被封鎖，使信號(hào)，從觸發(fā)器被封鎖，使主從主從 RS 觸發(fā)器狀態(tài)觸

24、發(fā)器狀態(tài)保持不變保持不變。 綜上所述，主從觸發(fā)器狀態(tài)只能在綜上所述，主從觸發(fā)器狀態(tài)只能在 CLK 時(shí)刻發(fā)生翻轉(zhuǎn)，其它時(shí)刻則保持時(shí)刻發(fā)生翻轉(zhuǎn)，其它時(shí)刻則保持 不變。至于狀態(tài)如何翻轉(zhuǎn)，則由不變。至于狀態(tài)如何翻轉(zhuǎn)，則由CLK 之前之前最后的最后的 輸入信號(hào)輸入信號(hào) 值決定。值決定。 廣東工業(yè)大學(xué) 自動(dòng)化學(xué)院 5.4 脈沖觸發(fā)的觸發(fā)器脈沖觸發(fā)的觸發(fā)器 表示輸出狀態(tài)的變化表示輸出狀態(tài)的變化 發(fā)生在發(fā)生在CLK的的下降沿下降沿 沒(méi)有沒(méi)有CLK時(shí)，觸發(fā)器狀時(shí)，觸發(fā)器狀 態(tài)保持不變態(tài)保持不變 有有CLK到來(lái)時(shí)，觸發(fā)器到來(lái)時(shí)，觸發(fā)器 才改變狀態(tài)才改變狀態(tài) 廣東工業(yè)大學(xué) 自動(dòng)化學(xué)院 5.4 脈沖觸發(fā)的觸發(fā)器脈沖觸

25、發(fā)的觸發(fā)器 表示延遲表示延遲 輸出，即輸出，即下下 降沿降沿動(dòng)作動(dòng)作 沒(méi)有小圓圈沒(méi)有小圓圈 表示表示CLK=1期間期間 接收信號(hào)接收信號(hào) 沒(méi)有小圓圈沒(méi)有小圓圈 表示輸入表示輸入高高電平電平有效有效 廣東工業(yè)大學(xué) 自動(dòng)化學(xué)院 5.4 脈沖觸發(fā)的觸發(fā)器脈沖觸發(fā)的觸發(fā)器 例例 試對(duì)應(yīng)輸入波形畫(huà)出下圖中試對(duì)應(yīng)輸入波形畫(huà)出下圖中 Q 端端波形波形( (設(shè)觸發(fā)器設(shè)觸發(fā)器 初始狀態(tài)為初始狀態(tài)為 0) )。 解：解： Q CLK = 1 時(shí)，時(shí)， 觸發(fā)器狀態(tài)不變。觸發(fā)器狀態(tài)不變。 CLK下降沿到達(dá)下降沿到達(dá) 時(shí)，觸發(fā)器時(shí)，觸發(fā)器 根據(jù)根據(jù) S、R 取值翻轉(zhuǎn)。取值翻轉(zhuǎn)。 0 0 0 1 1 0 1 1 0 0

26、初始狀態(tài)初始狀態(tài) 廣東工業(yè)大學(xué) 自動(dòng)化學(xué)院 5.4 脈沖觸發(fā)的觸發(fā)器脈沖觸發(fā)的觸發(fā)器 二、主從二、主從JK觸發(fā)器觸發(fā)器 主從主從SR觸發(fā)器克服了同步觸發(fā)器克服了同步SR觸發(fā)器（即電平觸發(fā)的觸發(fā)器（即電平觸發(fā)的SR觸觸 發(fā)器）在發(fā)器）在CLK1期間多次翻轉(zhuǎn)的問(wèn)題；但在期間多次翻轉(zhuǎn)的問(wèn)題；但在CLK1期間，期間， 主觸發(fā)器的輸出仍會(huì)隨輸入的變化而變化，當(dāng)主觸發(fā)器的輸出仍會(huì)隨輸入的變化而變化，當(dāng)S=R=1時(shí)仍存時(shí)仍存 在不定狀態(tài)，輸入信號(hào)仍要遵守在不定狀態(tài)，輸入信號(hào)仍要遵守SR0（約束條件）。（約束條件）。 為了使主從為了使主從SR觸發(fā)器在觸發(fā)器在SR1時(shí)也有確定的狀態(tài)，則時(shí)也有確定的狀態(tài)，則 將輸

27、出端將輸出端 Q 和和 Q 反饋到輸入端反饋到輸入端，這種觸發(fā)器稱為，這種觸發(fā)器稱為JK觸發(fā)器觸發(fā)器。 實(shí)際上這對(duì)反饋線通常在制造集成電路時(shí)實(shí)際上這對(duì)反饋線通常在制造集成電路時(shí)內(nèi)部已接好內(nèi)部已接好。 廣東工業(yè)大學(xué) 自動(dòng)化學(xué)院 5.4 脈沖觸發(fā)的觸發(fā)器脈沖觸發(fā)的觸發(fā)器 廣東工業(yè)大學(xué) 自動(dòng)化學(xué)院 5.4 脈沖觸發(fā)的觸發(fā)器脈沖觸發(fā)的觸發(fā)器 與與SR觸發(fā)器觸發(fā)器 相比，相當(dāng)于相比，相當(dāng)于 S=JQ ， R=KQ。 當(dāng)當(dāng)JK=00、01、10時(shí)與時(shí)與SR觸發(fā)器的功能相同；觸發(fā)器的功能相同； 當(dāng)當(dāng)JK=11時(shí)，相當(dāng)于時(shí)，相當(dāng)于S=Q ，R=Q。若若Q=0，Q*=1 若若Q=1，Q*=0 即當(dāng)即當(dāng)JK=11

28、時(shí)，時(shí)，Q*=Q 廣東工業(yè)大學(xué) 自動(dòng)化學(xué)院 5.4 脈沖觸發(fā)的觸發(fā)器脈沖觸發(fā)的觸發(fā)器 廣東工業(yè)大學(xué) 自動(dòng)化學(xué)院 5.4 脈沖觸發(fā)的觸發(fā)器脈沖觸發(fā)的觸發(fā)器 廣東工業(yè)大學(xué) 自動(dòng)化學(xué)院 5.4 脈沖觸發(fā)的觸發(fā)器脈沖觸發(fā)的觸發(fā)器 注：注：在有些集成觸發(fā)器中，輸在有些集成觸發(fā)器中，輸 入端入端J和和K不止一個(gè)，這些輸入不止一個(gè)，這些輸入 端是端是“與與”的關(guān)系。其邏輯符的關(guān)系。其邏輯符 號(hào)為：號(hào)為： 或或 廣東工業(yè)大學(xué) 自動(dòng)化學(xué)院 5.4 脈沖觸發(fā)的觸發(fā)器脈沖觸發(fā)的觸發(fā)器 例例 設(shè)觸發(fā)器設(shè)觸發(fā)器初始狀態(tài)為初始狀態(tài)為 0，試對(duì)應(yīng)輸入波形畫(huà)出試對(duì)應(yīng)輸入波形畫(huà)出Q 端端波形。波形。 Q Q1JJ C1 CLK

29、 K1K J CLK K 解：解： CLK = 1 時(shí)，時(shí)， 觸發(fā)器狀態(tài)不變。觸發(fā)器狀態(tài)不變。 Q CLK下降沿到達(dá)下降沿到達(dá) 時(shí)，觸發(fā)器根時(shí)，觸發(fā)器根 據(jù)據(jù) J、K 取值翻轉(zhuǎn)。取值翻轉(zhuǎn)。 1 0 0 1 1 1 0 0 初始狀態(tài)初始狀態(tài) 廣東工業(yè)大學(xué) 自動(dòng)化學(xué)院 5.4 脈沖觸發(fā)的觸發(fā)器脈沖觸發(fā)的觸發(fā)器 三、脈沖觸發(fā)方式的動(dòng)作特點(diǎn)三、脈沖觸發(fā)方式的動(dòng)作特點(diǎn) 1. 觸發(fā)器的翻轉(zhuǎn)分兩步動(dòng)作。觸發(fā)器的翻轉(zhuǎn)分兩步動(dòng)作。 第一步：在第一步：在CLK1（有效電平）（有效電平）時(shí)，主觸發(fā)器接受輸時(shí)，主觸發(fā)器接受輸 入信號(hào)，從觸發(fā)器被封鎖，入信號(hào)，從觸發(fā)器被封鎖，Q的狀態(tài)的狀態(tài)保持不變保持不變； 第二步：在

30、第二步：在CLK 到達(dá)后，從觸發(fā)器按主觸發(fā)器狀態(tài)翻轉(zhuǎn)。到達(dá)后，從觸發(fā)器按主觸發(fā)器狀態(tài)翻轉(zhuǎn)。 即即Q的狀態(tài)變化發(fā)生在的狀態(tài)變化發(fā)生在CLK的下降沿。的下降沿。 觸發(fā)器在每個(gè)觸發(fā)器在每個(gè)CLK期間輸出狀態(tài)期間輸出狀態(tài)只能改變一次只能改變一次。 5.4 脈沖觸發(fā)的觸發(fā)器脈沖觸發(fā)的觸發(fā)器 廣東工業(yè)大學(xué) 自動(dòng)化學(xué)院 表示延遲輸表示延遲輸 出，即出，即上升沿上升沿 動(dòng)作動(dòng)作 有小圓圈有小圓圈 表示表示CLK=0期間期間 接收信號(hào)接收信號(hào) 注：注：若若CLK以以低電平低電平為有效狀態(tài)時(shí)，則為有效狀態(tài)時(shí)，則Q的狀態(tài)變化發(fā)的狀態(tài)變化發(fā) 生在生在CLK的的上升沿（上升沿（）。 見(jiàn)課本見(jiàn)課本P251圖圖P5.11

31、廣東工業(yè)大學(xué) 自動(dòng)化學(xué)院 5.4 脈沖觸發(fā)的觸發(fā)器脈沖觸發(fā)的觸發(fā)器 2. 在在CLK=1（有效電平）（有效電平）期間，期間，輸入信號(hào)都將對(duì)主輸入信號(hào)都將對(duì)主 觸發(fā)器起作用。觸發(fā)器起作用。 出現(xiàn)的問(wèn)題出現(xiàn)的問(wèn)題： 在在CLK=1（有效電平）的期間，如果輸入信號(hào)發(fā)生變化，（有效電平）的期間，如果輸入信號(hào)發(fā)生變化， 若直接用若直接用CLK下降沿到達(dá)時(shí)下降沿到達(dá)時(shí)的輸入信號(hào)去判斷輸出狀態(tài)，有可的輸入信號(hào)去判斷輸出狀態(tài)，有可 能出現(xiàn)判斷錯(cuò)誤。能出現(xiàn)判斷錯(cuò)誤。 主從主從JK觸發(fā)器在觸發(fā)器在CLK1期間，期間，不論不論JK端發(fā)生了多少次端發(fā)生了多少次 變化，變化，主觸發(fā)器主觸發(fā)器只可能翻轉(zhuǎn)一次只可能翻轉(zhuǎn)一次

32、。 稱為稱為JK觸發(fā)器的觸發(fā)器的 一次變化一次變化問(wèn)題問(wèn)題 5.4 脈沖觸發(fā)的觸發(fā)器脈沖觸發(fā)的觸發(fā)器 廣東工業(yè)大學(xué) 自動(dòng)化學(xué)院 CLK R S Q 0 1 0 0 1 0 初始狀態(tài)初始狀態(tài) 廣東工業(yè)大學(xué) 自動(dòng)化學(xué)院 5.4 脈沖觸發(fā)的觸發(fā)器脈沖觸發(fā)的觸發(fā)器 Q 1 0 0 0 0 1 1 1 0 0 初始狀態(tài)初始狀態(tài) J CLK K 一次變化一次變化問(wèn)題問(wèn)題一次變化一次變化問(wèn)題問(wèn)題 廣東工業(yè)大學(xué) 自動(dòng)化學(xué)院 5.4 脈沖觸發(fā)的觸發(fā)器脈沖觸發(fā)的觸發(fā)器 脈沖觸發(fā)的觸發(fā)器對(duì)輸入信號(hào)的要求：脈沖觸發(fā)的觸發(fā)器對(duì)輸入信號(hào)的要求： 只有在只有在CLK=1的全部時(shí)間里，輸入信號(hào)的全部時(shí)間里，輸入信號(hào)保持保持

33、不變不變，用，用CLK下降沿到達(dá)時(shí)的輸入狀態(tài)來(lái)決定觸下降沿到達(dá)時(shí)的輸入狀態(tài)來(lái)決定觸 發(fā)器的次態(tài)才能保證是正確的。否則，就必須考發(fā)器的次態(tài)才能保證是正確的。否則，就必須考 慮在慮在CLK=1期間期間輸入狀態(tài)的全部變化過(guò)程，才能輸入狀態(tài)的全部變化過(guò)程，才能 確定確定CLK下降沿到來(lái)時(shí)觸發(fā)器的次態(tài)。下降沿到來(lái)時(shí)觸發(fā)器的次態(tài)。 廣東工業(yè)大學(xué) 自動(dòng)化學(xué)院 5.5 邊沿觸發(fā)的觸發(fā)器邊沿觸發(fā)的觸發(fā)器 由于脈沖觸發(fā)的觸發(fā)器由于脈沖觸發(fā)的觸發(fā)器在在CLK=1的期間，如果輸入信號(hào)的期間，如果輸入信號(hào) 發(fā)生變化時(shí)，若直接用發(fā)生變化時(shí)，若直接用CLK下降沿到達(dá)時(shí)的輸入信號(hào)去判斷下降沿到達(dá)時(shí)的輸入信號(hào)去判斷 輸出狀態(tài)，

34、有可能出現(xiàn)判斷錯(cuò)誤輸出狀態(tài)，有可能出現(xiàn)判斷錯(cuò)誤，所以抗干擾能力差。為了，所以抗干擾能力差。為了 提高觸發(fā)器工作的可靠性，希望觸發(fā)器的次態(tài)（新的狀態(tài)）提高觸發(fā)器工作的可靠性，希望觸發(fā)器的次態(tài)（新的狀態(tài)） 僅決定于僅決定于CLK的下降沿（或上升沿）到達(dá)時(shí)刻輸入信號(hào)的狀的下降沿（或上升沿）到達(dá)時(shí)刻輸入信號(hào)的狀 態(tài)，與態(tài)，與CLK的其它時(shí)刻的信號(hào)無(wú)關(guān)。這樣出現(xiàn)了各種邊沿觸的其它時(shí)刻的信號(hào)無(wú)關(guān)。這樣出現(xiàn)了各種邊沿觸 發(fā)器。發(fā)器。 目前主要有目前主要有利用利用CMOS傳輸門傳輸門的邊沿觸發(fā)器、的邊沿觸發(fā)器、維持維持 阻塞阻塞觸發(fā)器、觸發(fā)器、利用門電路傳輸延遲時(shí)間利用門電路傳輸延遲時(shí)間的邊沿觸發(fā)器以及的邊沿

35、觸發(fā)器以及 利用二極管進(jìn)行電平配置利用二極管進(jìn)行電平配置的邊沿觸發(fā)器等等幾種。的邊沿觸發(fā)器等等幾種。 廣東工業(yè)大學(xué) 自動(dòng)化學(xué)院 5.5 邊沿觸發(fā)的觸發(fā)器邊沿觸發(fā)的觸發(fā)器 一、利用一、利用CMOS傳輸門的邊沿觸發(fā)器傳輸門的邊沿觸發(fā)器 TG1和和TG4的工作狀態(tài)相同的工作狀態(tài)相同 TG2和和TG3的工作狀態(tài)相同的工作狀態(tài)相同 5.5 邊沿觸發(fā)的觸發(fā)器邊沿觸發(fā)的觸發(fā)器 廣東工業(yè)大學(xué) 自動(dòng)化學(xué)院 （1） CLK=0時(shí)時(shí) 0 1 0 導(dǎo)通導(dǎo)通 截止截止 TG1導(dǎo)通，導(dǎo)通，TG2斷開(kāi)斷開(kāi)輸入信號(hào)輸入信號(hào)D 送入送入FF1，Q1跟隨跟隨D端的狀態(tài)端的狀態(tài) 變化，即變化，即Q1=D。 D D D 截止截止 導(dǎo)

36、通導(dǎo)通 TG3斷開(kāi)，斷開(kāi)，TG4導(dǎo)通導(dǎo)通 反饋通路接通，反饋通路接通，F(xiàn)F2自鎖，維持原來(lái)的自鎖，維持原來(lái)的 狀態(tài)不變。狀態(tài)不變。 5.5 邊沿觸發(fā)的觸發(fā)器邊沿觸發(fā)的觸發(fā)器 廣東工業(yè)大學(xué) 自動(dòng)化學(xué)院 （2） CLK(上升沿上升沿)到達(dá)時(shí)到達(dá)時(shí) 1 0 1 截止截止 導(dǎo)通導(dǎo)通 TG1斷開(kāi)，斷開(kāi)，TG2導(dǎo)通導(dǎo)通輸入不能輸入不能D 送到送到FF1，Q1保持原輸入保持原輸入 狀態(tài)不變。狀態(tài)不變。 導(dǎo)通導(dǎo)通 D D 截止截止 D D TG3導(dǎo)通導(dǎo)通，TG4斷開(kāi)斷開(kāi)FF1的狀態(tài)送到的狀態(tài)送到Q端，端，Q=Q1=D 。 這是一個(gè)上升沿觸發(fā)的這是一個(gè)上升沿觸發(fā)的D觸發(fā)器。觸發(fā)器。 廣東工業(yè)大學(xué) 自動(dòng)化學(xué)院 5

37、.5 邊沿觸發(fā)的觸發(fā)器邊沿觸發(fā)的觸發(fā)器 1X1 0X0 XXX *QQDCLK Q 觸發(fā)器的狀態(tài)僅僅取決于觸發(fā)器的狀態(tài)僅僅取決于CLK 信號(hào)信號(hào)上升沿到達(dá)前瞬間上升沿到達(dá)前瞬間的的D信號(hào)信號(hào) QQ C1 CLK 1D D CLK沒(méi)有小圓圈沒(méi)有小圓圈 表示表示上升沿上升沿觸發(fā)觸發(fā) 表示邊表示邊 沿觸發(fā)沿觸發(fā) 表示表示CLK的的上升沿上升沿觸發(fā)觸發(fā) 廣東工業(yè)大學(xué) 自動(dòng)化學(xué)院 5.5 邊沿觸發(fā)的觸發(fā)器邊沿觸發(fā)的觸發(fā)器 異步輸入端異步輸入端 沒(méi)有小圓圈沒(méi)有小圓圈 表示表示高電平高電平有效有效 異步輸入端異步輸入端 沒(méi)有小圓圈沒(méi)有小圓圈 表示表示高電平高電平有效有效 廣東工業(yè)大學(xué) 自動(dòng)化學(xué)院 5.5 邊

38、沿觸發(fā)的觸發(fā)器邊沿觸發(fā)的觸發(fā)器 例例 設(shè)觸發(fā)器設(shè)觸發(fā)器初態(tài)為初態(tài)為 0，試對(duì)應(yīng)輸入波形畫(huà)出，試對(duì)應(yīng)輸入波形畫(huà)出 Q 的波形。的波形。 Q Q CLK D C1 1D 解：解： D CLK Q C1 1 0 初始狀態(tài)初始狀態(tài) 在波形圖時(shí)，應(yīng)注意以下兩點(diǎn)：在波形圖時(shí)，應(yīng)注意以下兩點(diǎn)： （1 1）觸發(fā)器的觸發(fā)翻轉(zhuǎn)發(fā)生在）觸發(fā)器的觸發(fā)翻轉(zhuǎn)發(fā)生在CLKCLK的的上升上升沿。沿。 （2 2）判斷觸發(fā)器次態(tài)的依據(jù)是）判斷觸發(fā)器次態(tài)的依據(jù)是CLKCLK上升沿前一瞬間上升沿前一瞬間輸入端的狀態(tài)。輸入端的狀態(tài)。 上升沿動(dòng)作上升沿動(dòng)作 5.5 邊沿觸發(fā)的觸發(fā)器邊沿觸發(fā)的觸發(fā)器 廣東工業(yè)大學(xué) 自動(dòng)化學(xué)院 例例 給定的

39、觸發(fā)器如下圖所示，試對(duì)應(yīng)輸入波形畫(huà)出給定的觸發(fā)器如下圖所示，試對(duì)應(yīng)輸入波形畫(huà)出 Q 的波形。的波形。 Q 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 異步輸入端異步輸入端 有小圓圈有小圓圈 表示表示低電平低電平有效有效 異步置異步置0 0 異步置異步置0 廣東工業(yè)大學(xué) 自動(dòng)化學(xué)院 5.5 邊沿觸發(fā)的觸發(fā)器邊沿觸發(fā)的觸發(fā)器 注注 意意 ( (1) ) 弄清弄清時(shí)鐘觸發(fā)沿時(shí)鐘觸發(fā)沿是上升沿還是下降沿？是上升沿還是下降沿？ ( (2) )弄清有無(wú)異步輸入端？弄清有無(wú)異步輸入端？異步置異步置 0 端和異步端和異步 置置 1 端端是低電平有效還是高電平有效？是低電平有效還是高電平有效？ ( (4) ) 邊沿

40、觸發(fā)器的邏輯功能與脈沖觸發(fā)器的相邊沿觸發(fā)器的邏輯功能與脈沖觸發(fā)器的相 同，但由于觸發(fā)方式不一樣，因此，它們同，但由于觸發(fā)方式不一樣，因此，它們 的邏輯功能成立的時(shí)間不同。的邏輯功能成立的時(shí)間不同。邊沿觸發(fā)器邊沿觸發(fā)器 的邏輯功能只在時(shí)鐘的上升沿的邏輯功能只在時(shí)鐘的上升沿( (或下降沿或下降沿) ) 成立。成立。 ( (3) ) 異步端不受時(shí)鐘異步端不受時(shí)鐘 CLK 控制控制，將直接實(shí)現(xiàn)置，將直接實(shí)現(xiàn)置 0 或置或置 1。觸發(fā)器工作時(shí)，應(yīng)保證異步端接。觸發(fā)器工作時(shí)，應(yīng)保證異步端接 非有效電平非有效電平。 廣東工業(yè)大學(xué) 自動(dòng)化學(xué)院 5.5 邊沿觸發(fā)的觸發(fā)器邊沿觸發(fā)的觸發(fā)器 例：例： 試畫(huà)下圖所示電

41、路的試畫(huà)下圖所示電路的Q1和和Q2的波形。的波形。設(shè)各觸發(fā)器設(shè)各觸發(fā)器 初態(tài)為初態(tài)為0。 Q1 Q2 初始狀態(tài)初始狀態(tài) 0 0 D2=Q1 D1=Q1 廣東工業(yè)大學(xué) 自動(dòng)化學(xué)院 5.5 邊沿觸發(fā)的觸發(fā)器邊沿觸發(fā)的觸發(fā)器 二、維持阻塞觸發(fā)器二、維持阻塞觸發(fā)器*（自學(xué)）（自學(xué)） 三、利用門電路傳輸延遲時(shí)間的邊沿觸發(fā)器三、利用門電路傳輸延遲時(shí)間的邊沿觸發(fā)器* （自學(xué)）（自學(xué)） 注：注：1. 邊沿觸發(fā)器也有邊沿觸發(fā)器也有JK觸發(fā)器、觸發(fā)器、SR觸發(fā)器等不同觸發(fā)器等不同 的邏輯功能。的邏輯功能。 2. 邊沿觸發(fā)器有上升沿觸發(fā)的，也有下降沿觸邊沿觸發(fā)器有上升沿觸發(fā)的，也有下降沿觸 發(fā)的。發(fā)的。 5.5 邊

42、沿觸發(fā)的觸發(fā)器邊沿觸發(fā)的觸發(fā)器 廣東工業(yè)大學(xué) 自動(dòng)化學(xué)院 例：下降沿觸發(fā)的例：下降沿觸發(fā)的JK觸發(fā)器的特性表和邏輯符號(hào)。觸發(fā)器的特性表和邏輯符號(hào)。 CLK有小圓圈有小圓圈 表示表示下降沿下降沿觸發(fā)觸發(fā) 表示表示CLK的的下降沿下降沿觸發(fā)觸發(fā) 廣東工業(yè)大學(xué) 自動(dòng)化學(xué)院 5.5 邊沿觸發(fā)的觸發(fā)器邊沿觸發(fā)的觸發(fā)器 四、邊沿觸發(fā)方式的動(dòng)作特點(diǎn)四、邊沿觸發(fā)方式的動(dòng)作特點(diǎn) 觸發(fā)器的次態(tài)（觸發(fā)器的次態(tài)（Q*）變化（翻轉(zhuǎn)）變化（翻轉(zhuǎn)）只發(fā)生只發(fā)生在在CLK的上升的上升 沿或下降沿沿或下降沿。 即觸發(fā)器的次態(tài)（即觸發(fā)器的次態(tài)（Q*）僅取決于）僅取決于CLK的上升沿或下降的上升沿或下降 沿到達(dá)時(shí)輸入的邏輯狀態(tài)，而

43、沿到達(dá)時(shí)輸入的邏輯狀態(tài)，而與此前、后的狀態(tài)無(wú)關(guān)與此前、后的狀態(tài)無(wú)關(guān)。 具有較強(qiáng)的抗干擾能力，可靠性高。具有較強(qiáng)的抗干擾能力，可靠性高。 邊沿觸發(fā)器只有邊沿觸發(fā)器只有在在CLK的上升沿或下降沿瞬間才能接受的上升沿或下降沿瞬間才能接受 控制輸入信號(hào)，改變狀態(tài)，因此在一個(gè)時(shí)鐘脈沖下，觸發(fā)器控制輸入信號(hào)，改變狀態(tài)，因此在一個(gè)時(shí)鐘脈沖下，觸發(fā)器 最多只能翻轉(zhuǎn)一次，從根本上杜絕了空翻的現(xiàn)象。最多只能翻轉(zhuǎn)一次，從根本上杜絕了空翻的現(xiàn)象。 廣東工業(yè)大學(xué) 自動(dòng)化學(xué)院 5.6 觸發(fā)器的邏輯功能及其描述方法觸發(fā)器的邏輯功能及其描述方法 一、觸發(fā)器按邏輯功能的分類一、觸發(fā)器按邏輯功能的分類 按照邏輯功能按照邏輯功能的

44、不同特點(diǎn)，的不同特點(diǎn)，觸發(fā)器可分為觸發(fā)器可分為SR 觸發(fā)器觸發(fā)器、JK觸發(fā)器觸發(fā)器、D觸發(fā)器觸發(fā)器和和T 觸發(fā)器觸發(fā)器等四種。等四種。 觸發(fā)器邏輯功能的描述方法主要有觸發(fā)器邏輯功能的描述方法主要有特性表特性表 （功能表）、（功能表）、特性方程特性方程、驅(qū)動(dòng)表驅(qū)動(dòng)表(又稱激勵(lì)表又稱激勵(lì)表)、 狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖和和波形圖波形圖(又稱時(shí)序圖又稱時(shí)序圖)等。等。 下面介紹四種觸發(fā)器的邏輯功能及其描述方法。下面介紹四種觸發(fā)器的邏輯功能及其描述方法。 廣東工業(yè)大學(xué) 自動(dòng)化學(xué)院 5.6 觸發(fā)器的邏輯功能及其描述方法觸發(fā)器的邏輯功能及其描述方法 S RQ*功能功能 0 0Q保持保持 0 10 置置0 1

45、01 置置1 1 1約束約束 廣東工業(yè)大學(xué) 自動(dòng)化學(xué)院 5.6 觸發(fā)器的邏輯功能及其描述方法觸發(fā)器的邏輯功能及其描述方法 由特性表和約束條件可畫(huà)出輸出端由特性表和約束條件可畫(huà)出輸出端Q*的卡諾圖：的卡諾圖： 1 11 )( 約束條件約束條件0 * SR QRSQ 特性方程特性方程指觸發(fā)器次態(tài)與輸入信號(hào)和電路原有狀態(tài)之間的指觸發(fā)器次態(tài)與輸入信號(hào)和電路原有狀態(tài)之間的 邏輯關(guān)系式。邏輯關(guān)系式。 用圓圈及其內(nèi)的標(biāo)注表示電路的所有穩(wěn)態(tài)，用箭頭表示狀用圓圈及其內(nèi)的標(biāo)注表示電路的所有穩(wěn)態(tài)，用箭頭表示狀 態(tài)轉(zhuǎn)換的方向，箭頭旁的標(biāo)注表示狀態(tài)轉(zhuǎn)換的條件。態(tài)轉(zhuǎn)換的方向，箭頭旁的標(biāo)注表示狀態(tài)轉(zhuǎn)換的條件。 廣東工業(yè)大學(xué)

46、 自動(dòng)化學(xué)院 5.6 觸發(fā)器的邏輯功能及其描述方法觸發(fā)器的邏輯功能及其描述方法 0 狀態(tài)狀態(tài) 0 狀態(tài)狀態(tài) 1 S= 0 R=X R=0 S=X R=1S= 0 1 R=0S= 1 廣東工業(yè)大學(xué) 自動(dòng)化學(xué)院 5.6 觸發(fā)器的邏輯功能及其描述方法觸發(fā)器的邏輯功能及其描述方法 J KQ*功能功能 0 0Q保持保持 0 10 置置0 1 01 置置1 1 1Q翻轉(zhuǎn)翻轉(zhuǎn) 廣東工業(yè)大學(xué) 自動(dòng)化學(xué)院 5.6 觸發(fā)器的邏輯功能及其描述方法觸發(fā)器的邏輯功能及其描述方法 QKQJQ * 5.6 觸發(fā)器的邏輯功能及其描述方法觸發(fā)器的邏輯功能及其描述方法 廣東工業(yè)大學(xué) 自動(dòng)化學(xué)院 D Q*功能功能 0 0 置置0

47、1 1 置置1 DQ * 5.6 觸發(fā)器的邏輯功能及其描述方法觸發(fā)器的邏輯功能及其描述方法 廣東工業(yè)大學(xué) 自動(dòng)化學(xué)院 T Q*功能功能 0 Q 保持保持 1 Q 翻轉(zhuǎn)翻轉(zhuǎn) QTQTQTQ * 廣東工業(yè)大學(xué) 自動(dòng)化學(xué)院 5.6 觸發(fā)器的邏輯功能及其描述方法觸發(fā)器的邏輯功能及其描述方法 例例 給定的觸發(fā)器如下圖所示，試對(duì)應(yīng)輸入波形畫(huà)出給定的觸發(fā)器如下圖所示，試對(duì)應(yīng)輸入波形畫(huà)出 Q 的波形。的波形。 設(shè)觸發(fā)器初態(tài)為設(shè)觸發(fā)器初態(tài)為0 0。 T CLK CLK有小圓圈有小圓圈 表示表示下降沿下降沿觸發(fā)觸發(fā) Q 1 T Q*功能功能 0 Q 保持保持 1 Q 翻轉(zhuǎn)翻轉(zhuǎn) 0 1 0 初始狀態(tài)初始狀態(tài) 廣東工

48、業(yè)大學(xué) 自動(dòng)化學(xué)院 5.6 觸發(fā)器的邏輯功能及其描述方法觸發(fā)器的邏輯功能及其描述方法 二、觸發(fā)器邏輯功能間的轉(zhuǎn)換二、觸發(fā)器邏輯功能間的轉(zhuǎn)換 利用令利用令已有已有觸發(fā)器和觸發(fā)器和待求待求觸發(fā)器的特性方程觸發(fā)器的特性方程相相 等等的原則，求出轉(zhuǎn)換邏輯。的原則，求出轉(zhuǎn)換邏輯。 已有已有 觸發(fā)器觸發(fā)器 轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換 邏輯邏輯 Q Q 待求觸發(fā)器待求觸發(fā)器 輸輸 入入 廣東工業(yè)大學(xué) 自動(dòng)化學(xué)院 5.6 觸發(fā)器的邏輯功能及其描述方法觸發(fā)器的邏輯功能及其描述方法 （1 1）寫(xiě)出已有觸發(fā)器和待求觸發(fā)器的特性方程。）寫(xiě)出已有觸發(fā)器和待求觸發(fā)器的特性方程。 （2 2）變換待求觸發(fā)器的特性方程，使之形式與）變換待求觸發(fā)

49、器的特性方程，使之形式與 已有觸發(fā)器的特性方程一致。已有觸發(fā)器的特性方程一致。 （3 3）比較已有和待求觸發(fā)器的特性方程，根據(jù)）比較已有和待求觸發(fā)器的特性方程，根據(jù) 兩個(gè)方程相等的原則求出轉(zhuǎn)換邏輯。兩個(gè)方程相等的原則求出轉(zhuǎn)換邏輯。 （4 4）根據(jù)轉(zhuǎn)換邏輯畫(huà)出邏輯電路圖。）根據(jù)轉(zhuǎn)換邏輯畫(huà)出邏輯電路圖。 廣東工業(yè)大學(xué) 自動(dòng)化學(xué)院 5.6 觸發(fā)器的邏輯功能及其描述方法觸發(fā)器的邏輯功能及其描述方法 例：例： 利用利用JK觸發(fā)器構(gòu)成觸發(fā)器構(gòu)成D觸發(fā)器和觸發(fā)器和T觸發(fā)器。觸發(fā)器。 （1 1）寫(xiě)出）寫(xiě)出已有已有觸發(fā)器和觸發(fā)器和待求待求觸發(fā)器的特性方程。觸發(fā)器的特性方程。 解：解： QKQJQJK*: （2 2）變換待求觸發(fā)器的特性方程，使之形式與已有觸發(fā)）變換待求觸發(fā)器的特性方程，使之形式與已有觸發(fā) 器的特性方程一致。器的