觸發(fā)器PPTPPT課件

1、(4-1) 4.1 概述概述四位二進制加法器 第第1頁頁/共共56頁頁(4-2)第第2頁頁/共共56頁頁(4-3)0123+1+1+1+1數(shù)字邏輯電數(shù)字邏輯電路路組合邏輯電路組合邏輯電路時序邏輯電路時序邏輯電路具有存貯記憶功能具有存貯記憶功能第第3頁頁/共共56頁頁(4-4)觸發(fā)器觸發(fā)器觸發(fā)器輸出有兩種可能的狀態(tài)：觸發(fā)器輸出有兩種可能的狀態(tài)：0、1；能根據(jù)輸入信號將觸發(fā)器的輸出狀態(tài)能根據(jù)輸入信號將觸發(fā)器的輸出狀態(tài)置成置成“1”或或“0”；觸發(fā)器是有記憶功能的邏輯部件。觸發(fā)器是有記憶功能的邏輯部件。按功能分類：按功能分類：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)器等。觸發(fā)器等。第第4

2、頁頁/共共56頁頁(4-5)&a&bQQDRDS反饋反饋兩個輸入端兩個輸入端兩個輸出端兩個輸出端 4.2 觸發(fā)器的基本形式觸發(fā)器的基本形式第第5頁頁/共共56頁頁(4-6)&a&bQQDRDS輸入輸入RD=0, SD=1時時若原狀態(tài)：若原狀態(tài)：10QQ11001010輸出仍保持：輸出仍保持：10QQ第第6頁頁/共共56頁頁(4-7)&a&bQQDRDS輸入輸入RD=0, SD=1時時若原狀態(tài)：若原狀態(tài)：01QQ01111010輸出變?yōu)椋狠敵鲎優(yōu)椋?0QQ第第7頁頁/共共56頁頁(4-8)輸入輸入RD=1, SD=0時時若原狀態(tài)：若原狀態(tài)：10QQ

3、10101011輸出變?yōu)椋狠敵鲎優(yōu)椋?1QQ&a&bQQDRDS第第8頁頁/共共56頁頁(4-9)輸入輸入RD=1, SD=0時時若原狀態(tài)：若原狀態(tài)：01QQ00110101輸出保持：輸出保持：01QQ&a&bQQDRDS第第9頁頁/共共56頁頁(4-10)輸入輸入RD=1, SD=1時時若原狀態(tài)：若原狀態(tài)：10111001輸出保持原狀態(tài)：輸出保持原狀態(tài)：01QQ01QQ&a&bQQDRDS第第10頁頁/共共56頁頁(4-11)輸入輸入RD=1, SD=1時時若原狀態(tài)：若原狀態(tài)：10QQ01110110輸出保持原狀態(tài)：輸出保持原狀態(tài)：10QQ&a

4、mp;a&bQQDRDS第第11頁頁/共共56頁頁(4-12)輸入輸入RD=0, SD=0時時0011輸出全是輸出全是1但當(dāng)?shù)?dāng)RD=SD=0同時變?yōu)橥瑫r變?yōu)?時，翻轉(zhuǎn)快時，翻轉(zhuǎn)快的門輸出變?yōu)榈拈T輸出變?yōu)?，另一個不得翻轉(zhuǎn)。，另一個不得翻轉(zhuǎn)。&a&bQQDRDS第第12頁頁/共共56頁頁(4-13)基本觸發(fā)器的功能表基本觸發(fā)器的功能表RD SD Q 1 1 保保持持原原狀狀態(tài)態(tài) 0 1 0 1 1 0 1 0 0 0 同同時時變變?yōu)闉?1 后后不不確確定定 Q第第13頁頁/共共56頁頁(4-14)1. 基本觸發(fā)器是雙穩(wěn)態(tài)器件，只要令基本觸發(fā)器是雙穩(wěn)態(tài)器件，只要令RD=S

5、D=1，觸發(fā)器即保持原態(tài)。穩(wěn)態(tài)情，觸發(fā)器即保持原態(tài)。穩(wěn)態(tài)情況下，兩個輸出互補。一般定義況下，兩個輸出互補。一般定義Q為觸為觸發(fā)器的狀態(tài)。發(fā)器的狀態(tài)。2. 在控制端加入負脈沖，可以使觸發(fā)器狀態(tài)在控制端加入負脈沖，可以使觸發(fā)器狀態(tài)變化。變化。SD端加入負脈沖，使端加入負脈沖，使Q = 1，SD稱稱為為“置位置位”或或“置置 1 ”端；端；RD端加入負脈端加入負脈沖，使沖，使 Q = 0，RD 稱為稱為“復(fù)位復(fù)位”或或“ 清清 0 ”端。端。第第14頁頁/共共56頁頁15基本觸發(fā)器應(yīng)用舉例基本觸發(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 K第第15頁

6、頁/共共56頁頁16基本觸發(fā)器應(yīng)用舉例基本觸發(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 K第第16頁頁/共共56頁頁17基本觸發(fā)器應(yīng)用舉例基本觸發(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正脈沖正脈沖負脈沖負脈沖第第17頁頁/共共56頁頁(4-18)同步同步RS觸發(fā)器觸發(fā)器&c&dQQDRDS&a&bRSCP時鐘信號時鐘信號直接置直接置0、置、置1 為協(xié)調(diào)各觸發(fā)器的動作，加時鐘脈沖信號為協(xié)調(diào)各觸發(fā)器的動作，加時鐘脈沖信號CP。按。按控制信號的不同，觸發(fā)器又

7、分成以下不同種類：控制信號的不同，觸發(fā)器又分成以下不同種類：R、S為輸入為輸入控制端控制端 4.3 觸發(fā)器按邏輯功能的分類觸發(fā)器按邏輯功能的分類第第18頁頁/共共56頁頁(4-19)&c&dQQDRDS&a&bRSCPCP=0時時011觸發(fā)器保持原態(tài)觸發(fā)器保持原態(tài)第第19頁頁/共共56頁頁(4-20)CP=1時時1RS&c&dQQDRDS&a&bRSCP第第20頁頁/共共56頁頁(4-21)RS觸發(fā)器的功能表觸發(fā)器的功能表CP R S Q 0 保持保持 1 0 0 保持保持 1 0 1 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 不確

8、定不確定 Q第第21頁頁/共共56頁頁(4-22)簡化的功能表簡化的功能表R S Qn+1 0 0 Qn 0 1 1 1 0 0 1 1 不確定不確定 Qn+1 -下一狀態(tài)下一狀態(tài) （一個時鐘脈沖過后的狀態(tài)）（一個時鐘脈沖過后的狀態(tài)）Qn -原狀態(tài)原狀態(tài)第第22頁頁/共共56頁頁(4-23)RDSDRSCQQ邏輯符號邏輯符號第第23頁頁/共共56頁頁24工作波形 CP S R Q S SR RQ Qn+1n+1 0 00 0Q Qn n 0 01 1 0 0 1 10 0 1 1 1 11 1 同步同步RSRS觸發(fā)器真值表觸發(fā)器真值表在在CPCP為低電平期間，觸發(fā)器的狀態(tài)不變。為低電平期間，觸

9、發(fā)器的狀態(tài)不變。 在在CPCP為高電平期間，為高電平期間，R R、S S信號影響觸發(fā)器的狀態(tài)。信號影響觸發(fā)器的狀態(tài)。第第24頁頁/共共56頁頁(4-25)例：畫出例：畫出RS觸發(fā)器的輸出波形觸發(fā)器的輸出波形 。CPRSQQSetReset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)不定第第25頁頁/共共56頁頁(4-26)觸發(fā)器觸發(fā)器D&c&dQQDRDS&a&bCP輸入端輸入端第第26頁頁/共共56頁頁(4-27)CP=0時，時，a、b門被堵塞，輸出保持原態(tài)：門被堵塞，輸出保持原態(tài)：011保持保持D&c&dQQDRDS&a&

10、;bCP第第27頁頁/共共56頁頁(4-28)CP=1時，時，a、b門被打開，輸出由門被打開，輸出由D決定：決定：若若D=01011001D&c&dQQDRDS&a&bCP第第28頁頁/共共56頁頁(4-29)CP=1時，時，a、b門被打開，輸出由門被打開，輸出由D決定：決定：若若D=11100110D&c&dQQDRDS&a&bCP第第29頁頁/共共56頁頁(4-30)RDSDD CQQD Qn+1 0 0 1 1 功能表功能表邏輯符號邏輯符號D觸發(fā)器的特性方程：觸發(fā)器的特性方程：Q n+1D第第30頁頁/共共56頁頁(4-31

11、)CPDQQ例：畫出例：畫出D觸發(fā)器的輸出波形。觸發(fā)器的輸出波形。第第31頁頁/共共56頁頁(4-32)結(jié)構(gòu)簡單、速度快。結(jié)構(gòu)簡單、速度快。只要只要CP存在就可以翻轉(zhuǎn)，容易造成存在就可以翻轉(zhuǎn)，容易造成空翻?？辗?。CPDQ空翻空翻第第32頁頁/共共56頁頁(4-33)電位觸發(fā)的符號電位觸發(fā)的符號CQQCQQ正電位觸發(fā)正電位觸發(fā)負電位觸發(fā)負電位觸發(fā)第第33頁頁/共共56頁頁(4-34)QQR2S2CF從從QQR1S1CF主主CPQQCPKJJK觸發(fā)器觸發(fā)器有兩個輸入有兩個輸入控制端控制端J、KJK觸發(fā)器觸發(fā)器第第34頁頁/共共56頁頁(4-35)JK觸發(fā)器觸發(fā)器的功能的功能=0=0被封鎖被封鎖保持

12、原態(tài)保持原態(tài)J=K=0時：時：R2S2CF從從QQR1S1CF主主CPQQCPKJ第第35頁頁/共共56頁頁(4-36)JK觸發(fā)器觸發(fā)器的功能的功能=1=1J=K=1時：時：R2S2CF從從QQR1S1CF主主CPQQCPKJQn+1=nQ第第36頁頁/共共56頁頁(4-37)JK觸發(fā)器觸發(fā)器的功能的功能=0=1 Qn=0時時01Qn+1=11J=1，K=0時：時：分兩種情況分兩種情況（Q=0,Q=1）R2S2CF從從QQR1S1CF主主CPQQCPKJ第第37頁頁/共共56頁頁(4-38)JK觸發(fā)器觸發(fā)器的功能的功能=0=1 Qn=1時時1000F主主被封被封保持原態(tài)保持原態(tài)Qn+1 =1R

13、2S2CF從從QQR1S1CF主主CPQQCPKJ第第38頁頁/共共56頁頁(4-39)JK觸發(fā)器觸發(fā)器的功能的功能=1=0Qn+1=0同樣原理：同樣原理：J=0，K=1時：時：R2S2CF從從QQR1S1CF主主CPQQCPKJ第第39頁頁/共共56頁頁(4-40)J K Qn+1 0 0 Qn 0 1 0 1 0 1 1 1 nQ功能表功能表邏輯符號邏輯符號RDSDCQQKJ第第40頁頁/共共56頁頁(4-41)時序圖時序圖CPKJQJQ 保持保持翻轉(zhuǎn)翻轉(zhuǎn)第第41頁頁/共共56頁頁(4-42)主從觸發(fā)方式的翻轉(zhuǎn)過程：主從觸發(fā)方式的翻轉(zhuǎn)過程：前沿處，輸前沿處，輸出交叉反饋出交叉反饋到到F主主

14、。后沿處，輸出后沿處，輸出傳遞到傳遞到F從從翻翻轉(zhuǎn)完成。轉(zhuǎn)完成。CPCP=1期間輸入端控制期間輸入端控制信號不容許變化信號不容許變化第第42頁頁/共共56頁頁(4-43)邊沿觸發(fā)方式邊沿觸發(fā)方式為了免除為了免除CP=1期間輸入控制電平不許期間輸入控制電平不許改變的限制，可采用改變的限制，可采用邊沿觸發(fā)邊沿觸發(fā)方式。其特方式。其特點是：觸發(fā)器只在時鐘跳轉(zhuǎn)時發(fā)生翻轉(zhuǎn)，點是：觸發(fā)器只在時鐘跳轉(zhuǎn)時發(fā)生翻轉(zhuǎn)，而在而在CP=1或或CP=0期間，輸入端的任何變期間，輸入端的任何變化都不影響輸出?；疾挥绊戄敵?。如果翻轉(zhuǎn)發(fā)生在上升沿就叫如果翻轉(zhuǎn)發(fā)生在上升沿就叫“上升沿觸上升沿觸發(fā)發(fā)”或或“正邊沿觸發(fā)正邊沿觸發(fā)

15、”。如果翻轉(zhuǎn)發(fā)生在。如果翻轉(zhuǎn)發(fā)生在下降沿就叫下降沿就叫“下降沿觸發(fā)下降沿觸發(fā)”或或“負邊緣觸負邊緣觸發(fā)發(fā)”。第第43頁頁/共共56頁頁(4-44)CP D Qn+1 0 Qn 1 Qn 0 0 1 1 邊沿觸發(fā)的邊沿觸發(fā)的D觸發(fā)器功能表觸發(fā)器功能表正沿觸發(fā)正沿觸發(fā)第第44頁頁/共共56頁頁(4-45)邏輯符號邏輯符號CQQCQQ負沿觸發(fā)負沿觸發(fā)正沿觸發(fā)正沿觸發(fā)第第45頁頁/共共56頁頁(4-46)JK觸發(fā)器轉(zhuǎn)換成觸發(fā)器轉(zhuǎn)換成D觸發(fā)器觸發(fā)器CQQKJD CP 4.4 觸發(fā)器邏輯功能的轉(zhuǎn)換觸發(fā)器邏輯功能的轉(zhuǎn)換第第46頁頁/共共56頁頁觸發(fā)器應(yīng)用舉例觸發(fā)器應(yīng)用舉例: 用用D觸發(fā)器觸發(fā)器 將一個時鐘進

16、行將一個時鐘進行2分頻分頻.DCPQQCPCPQQ01RD、SD不用時不用時,甩空甩空或通過或通過4.7k 的電的電阻吊高電平阻吊高電平頻率頻率FQ = FCP/2D觸發(fā)器功能觸發(fā)器功能CP 時，時，Q=D(4-47)第第47頁頁/共共56頁頁48用用2個個2分頻器級聯(lián)組成一個分頻器級聯(lián)組成一個4分頻器分頻器DCPQQDCPQQCP1Q2QF2Q =F1Q /2 = FCP/4第第48頁頁/共共56頁頁49課堂練習(xí)課堂練習(xí)題目題目:時鐘時鐘CP及輸入信號及輸入信號D 的波形如圖所示的波形如圖所示,試畫試畫 出各觸發(fā)器輸出端出各觸發(fā)器輸出端Q的波形的波形,設(shè)各輸出端設(shè)各輸出端Q的的 初始狀態(tài)初始

17、狀態(tài)=0.DQDCPQ1Q2DQDCP第第49頁頁/共共56頁頁50DQDCPQ1課堂練習(xí)課堂練習(xí)(續(xù)續(xù))CPDQ1第第50頁頁/共共56頁頁51課堂練習(xí)課堂練習(xí)(續(xù)續(xù))Q2DQDCPCPDQ1第第51頁頁/共共56頁頁52課堂練習(xí)課堂練習(xí)題目題目:時鐘時鐘CP及輸入信號及輸入信號D 的波形如圖所示的波形如圖所示,試畫試畫 出觸發(fā)器輸出端出觸發(fā)器輸出端Q的波形的波形,設(shè)輸出端設(shè)輸出端Q的的 初始狀態(tài)初始狀態(tài)=0.JKQ1DCPQ2第第52頁頁/共共56頁頁53觸發(fā)器課堂練習(xí)觸發(fā)器課堂練習(xí)(續(xù)續(xù))JKQ1DCPQ2邊沿觸發(fā)邊沿觸發(fā)J-K觸發(fā)器觸發(fā)器J=0、K=1時，時，CP Q=0J=1、K=0時，時，CP Q=1第第