鎖存器和觸發(fā)器學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1鎖存器和觸發(fā)器鎖存器和觸發(fā)器第一頁(yè)，共67頁(yè)。2021-12-2122、鎖存器與觸發(fā)器共同點(diǎn)：具有0 和1兩個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)，一旦狀態(tài)被確定，就能自行保持(boch)。一個(gè)鎖存器或觸發(fā)器能存儲(chǔ)一位二進(jìn)制碼。 不同點(diǎn)：鎖存器-對(duì)脈沖電平敏感的存儲(chǔ)電路，在特定(tdng)輸入脈沖電平作用下改變狀態(tài)。觸發(fā)器-對(duì)脈沖邊沿敏感的存儲(chǔ)電路(dinl)，在時(shí)鐘脈沖的上升沿或下降沿的變化瞬間改變狀態(tài)。 E E CP CP 第2頁(yè)/共67頁(yè)第二頁(yè)，共67頁(yè)。5.1 雙穩(wěn)態(tài)存儲(chǔ)單元(cn ch dn yun)電路 雙穩(wěn)態(tài)的概念(ginin) 雙穩(wěn)態(tài)存儲(chǔ)單元(cn ch dn yun)電路第3頁(yè)/共67頁(yè)第三頁(yè)，

2、共67頁(yè)。2021-12-214 雙穩(wěn)態(tài)的概念(ginin) 穩(wěn)穩(wěn)態(tài)態(tài)穩(wěn)穩(wěn)態(tài)態(tài)介介穩(wěn)穩(wěn)態(tài)態(tài) 1 Q Q 1 G1 G2 第4頁(yè)/共67頁(yè)第四頁(yè)，共67頁(yè)。2021-12-215 1 Q Q 1 G1 G2 反饋(fnku)雙穩(wěn)態(tài)存儲(chǔ)單元(cn ch dn yun)電路 Q端的(dund)狀態(tài)定義為電路輸出狀態(tài)。電路有兩個(gè)互補(bǔ)的輸出端1. 電路結(jié)構(gòu) 第5頁(yè)/共67頁(yè)第五頁(yè)，共67頁(yè)。2021-12-2162、數(shù)字(shz)邏輯分析電路具有記憶1位二進(jìn)制數(shù)據(jù)(shj)的功能。 如 Q = 1如 Q = 0 1 1 Q Q G1 G2 VO1 VO2 VI1 VI2 10011 1 1 Q Q G1

3、 G2 VO1 VO2 VI1 VI2 01100第6頁(yè)/共67頁(yè)第六頁(yè)，共67頁(yè)。2021-12-2173. 模擬(mn)特性分析 1 1 Q Q G1 G2 VO1 VO2 VI1 VI2 I1 = O2 O1 = I2 0 穩(wěn)穩(wěn)態(tài)態(tài)點(diǎn)點(diǎn)(Q=1) 穩(wěn)穩(wěn)態(tài)態(tài)點(diǎn)點(diǎn)( (Q Q= =0 0) ) 介介穩(wěn)穩(wěn)態(tài)態(tài)點(diǎn)點(diǎn) I1(=O2) O1(=I2) a b c d e G1 G2 圖中兩個(gè)非門(mén)的傳輸特性第7頁(yè)/共67頁(yè)第七頁(yè)，共67頁(yè)。SR 鎖存器5.2 鎖存器D 鎖存器第8頁(yè)/共67頁(yè)第八頁(yè)，共67頁(yè)。2021-12-219SR 鎖存器5.2 鎖存器 1 1 Q Q R G1 G2 1 1 S

4、+VDD T4 T2 T6 T5 T1 T3 Q Q S R 或或非非門(mén)門(mén) G1 或或非非門(mén)門(mén) G2 1. 基本(jbn)SR鎖存器初態(tài)：R、S信號(hào)(xnho)作用前Q端的狀態(tài)，初態(tài)用Q n表示。次態(tài)：R、S信號(hào)作用后Q端的(dund)狀態(tài)次態(tài)用Q n+1表示。第9頁(yè)/共67頁(yè)第九頁(yè)，共67頁(yè)。2021-12-21101) 工作(gngzu)原理R=0、S=0狀態(tài)(zhungti)不變00若初態(tài) Q n = 1101 1 1 Q Q R G1 G2 1 1 S 若初態(tài) Q n = 001000 1 1 Q Q R G1 G2 1 1 S 第10頁(yè)/共67頁(yè)第十頁(yè)，共67頁(yè)。2021-12-21

5、11無(wú)論(wln)初態(tài)Q n為0或1，鎖存器的次態(tài)為為1態(tài)。 信號(hào)消失后新的狀態(tài)將被記憶下來(lái)。 S 1 Q Q 1 R G1 G2 01若初態(tài) Q n = 1101 S 1 Q Q 1 R G1 G2 若初態(tài) Q n = 0010010R=0、S=1置1第11頁(yè)/共67頁(yè)第十一頁(yè)，共67頁(yè)。2021-12-2112無(wú)論初態(tài)Q n為0或1，鎖存器的次態(tài)為0態(tài)。 信號(hào)(xnho)消失后新的狀態(tài)將被記憶下來(lái)。 S 1 Q Q 1 R G1 G2 10若初態(tài) Q n = 1110若初態(tài) Q n = 0 S 1 Q Q 1 R G1 G2 100101R=1 、 S=0置0第12頁(yè)/共67頁(yè)第十二頁(yè)，共

6、67頁(yè)。2021-12-2113 S 1 Q Q 1 R G1 G2 1100S=1 、 R=1無(wú)論初態(tài)Q n為0或1，觸發(fā)器的次態(tài) 、 都為0 。nQnQ狀態(tài)(zhungti)不確定約束條件: SR = 0當(dāng)S、R 同時(shí)回到0時(shí)，由于兩個(gè)與非門(mén)的延遲時(shí)間無(wú)法確定(qudng)，使得觸發(fā)器最終穩(wěn)定狀態(tài)也不能確定(qudng)。觸發(fā)器的輸出(shch)既不是0態(tài)，也不是1態(tài)第13頁(yè)/共67頁(yè)第十三頁(yè)，共67頁(yè)。2021-12-21143）工作(gngzu)波形 S R Q Q 置置 1 置置 0 第14頁(yè)/共67頁(yè)第十四頁(yè)，共67頁(yè)。2021-12-2115 1 1 Q Q R S 4）用與非門(mén)

7、構(gòu)成(guchng)的基本SR鎖存器、 S Q Q R R S c.國(guó)標(biāo)邏輯符號(hào)a.電路圖b.功能表 RSQ不定10010100101不變11不變Q約束條件: S +R = 1第15頁(yè)/共67頁(yè)第十五頁(yè)，共67頁(yè)。2021-12-2116& QQ Q Q(a) 電路組成(b) 邏輯符號(hào) SD RD SD RD電路(dinl)組成和邏輯符號(hào)信號(hào)輸入(shr)端，低電平有效。信號(hào)輸出端，Q=0、Q=1的狀態(tài)稱0狀態(tài)，Q=1、Q=0的狀態(tài)稱1狀態(tài)，兩與非門(mén)組成(z chn)的基本RS鎖存器原理第16頁(yè)/共67頁(yè)第十六頁(yè)，共67頁(yè)。2021-12-2117DR DSQ & QQ SD

8、RD工作(gngzu)原理10010 10（1）0DR、1DS。由于0DR，不論 Q 為 0 還是1，都有1Q；再由1DS、1Q可得0Q。即不論觸發(fā)器原來(lái)處于什么狀態(tài)都將變成 0 狀態(tài)，這種情況稱將觸發(fā)器置 0 或復(fù)位。由于是在DR端加輸入信號(hào)（負(fù)脈沖）將觸發(fā)器置 0，所以把DR端稱為觸發(fā)器的置 0 端或復(fù)位端。第17頁(yè)/共67頁(yè)第十七頁(yè)，共67頁(yè)。2021-12-2118& QQ SD RD0110DR DSQ 0 101 01（ 2）1DR、0DS。 由 于0DS， 不 論Q為0 還 是1， 都 有1Q； 再 由1DR、1Q可 得0Q。 即 不 論 觸發(fā) 器 原 來(lái) 處 于 什 么

9、 狀 態(tài) 都 將 變 成1 狀 態(tài) ， 這 種 情 況 稱 將 觸發(fā) 器 置 1 或 置 位 。 由 于 是 在DS端 加 輸 入 信 號(hào) （ 負(fù) 脈 沖 ） 將觸 發(fā) 器 置 1， 所 以 把DS端 稱 為 觸 發(fā) 器 的 置 1 端 或 置 位 端 。第18頁(yè)/共67頁(yè)第十八頁(yè)，共67頁(yè)。2021-12-2119DR DSQ 0 101 01& QQ SD RD11101 1不變10（3）1DR、1DS。根據(jù)與非門(mén)的邏輯功能不難推知，當(dāng)1DR、1DS時(shí)，觸發(fā)器保持原有狀態(tài)不變，即原來(lái)的狀態(tài)被觸發(fā)器存儲(chǔ)起來(lái)，這體現(xiàn)了觸發(fā)器具有記憶能力。第19頁(yè)/共67頁(yè)第十九頁(yè)，共67頁(yè)。2021-

10、12-2120& QQ SD RD00110 0不定(bdng)DR DSQ 0 101 011 1不變（4）0DR、0DS。這種情況下兩個(gè)與非門(mén)的輸出端 Q和Q全為 1，不符合觸發(fā)器的邏輯關(guān)系。并且由于與非門(mén)延遲時(shí)間不可能完全相等，在兩輸入端的 0 信號(hào)同時(shí)撤除后，將不能確定觸發(fā)器是處于 1 狀態(tài)還是 0 狀態(tài)。所以觸發(fā)器不允許出現(xiàn)這種情況，這就是基本 RS 觸發(fā)器的約束條件。第20頁(yè)/共67頁(yè)第二十頁(yè)，共67頁(yè)。2021-12-2121 例 運(yùn)用基本SR鎖存器消除機(jī)械開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)抖動(dòng)引起的脈沖(michng)輸出。 R vO t0 t1 vO t0 t1 t +5V +5V 第21頁(yè)/

11、共67頁(yè)第二十一頁(yè)，共67頁(yè)。2021-12-2122 100k A B 1 1 1 1 Q 1 2 74HCT00 R S 100k S +5V +5V R S Q 第22頁(yè)/共67頁(yè)第二十二頁(yè)，共67頁(yè)。2021-12-21232. 邏輯(lu j)門(mén)控SR鎖存器 R E S & & 1 1 1 1 G3 G1 G2 G4 Q4 Q3 Q Q 電路結(jié)構(gòu) 1R E1 1S Q Q E S R 國(guó)標(biāo)邏輯符號(hào)簡(jiǎn)單(jindn)SR鎖存器使能信號(hào)(xnho)控制門(mén)電路第23頁(yè)/共67頁(yè)第二十三頁(yè)，共67頁(yè)。2021-12-2124 R E S & & 1 1 1 1

12、 G3 G1 G2 G4 Q4 Q3 Q Q 3、工作(gngzu)原理 S=0，R=0：Qn+1=Qn S=1，R=0：Qn+1=1 S=0，R=1：Qn+1=0 S=1，R=1：Qn+1= E=1：E=0：狀態(tài)(zhungti)發(fā)生變化。 狀態(tài)(zhungti)不變Q3 = S Q4 = R第24頁(yè)/共67頁(yè)第二十四頁(yè)，共67頁(yè)。2021-12-2125 E S R Q3 Q4 Q Q 1 2 3 4 的波形。 邏輯門(mén)控SR鎖存器的E、S、R的波形如下圖虛線上邊所示，鎖存器的原始狀態(tài)為Q = 0，試畫(huà)出Q3、Q4、Q和Q R E S & & 1 1 1 1 G3 G1 G2

13、 G4 Q4 Q3 Q Q 第25頁(yè)/共67頁(yè)第二十五頁(yè)，共67頁(yè)。2021-12-2126 Q Q SD RD G1 G2 G3 G4 & S CP R (a) 電路構(gòu)成 Q Q (b) 邏輯符號(hào) & & & SD S CP R RD CP0時(shí)，鎖存器保持原來(lái)(yunli)狀態(tài)不變。CP1時(shí)，工作情況(qngkung)與基本RS鎖存器相同。第26頁(yè)/共67頁(yè)第二十六頁(yè)，共67頁(yè)。2021-12-2127鎖存器1. 邏輯(lu j)門(mén)控D鎖存器 1D E1 Q Q E D 國(guó)標(biāo)邏輯符號(hào) R E D & & 1 1 1 1 G3 G1 G2 G4

14、Q4 Q3 Q Q S 1 1 G5 邏輯電路圖第27頁(yè)/共67頁(yè)第二十七頁(yè)，共67頁(yè)。2021-12-2128 R E D & & 1 1 1 1 G3 G1 G2 G4 Q4 Q3 Q Q S 1 1 G5 =SS =0 R=1D=0Q = 0D=1Q = 1E=0不變E=1= DS =1 R=0D鎖存器的功能表置10111置01001保持不變不變0功能QDEQ邏輯(lu j)功能第28頁(yè)/共67頁(yè)第二十八頁(yè)，共67頁(yè)。2021-12-21292. 傳輸(chun sh)門(mén)控D鎖存器 1 1 TG2 TG1 1 1 G1 G2 G4 G3 E C Q Q C C C D C

15、 C 1 1 G1 TG2 G2 Q Q TG1 D 1 1 G1 TG2 G2 Q Q TG1 D (c) E=0時(shí)(b) E=1時(shí)(a) 電路(dinl)結(jié)構(gòu)CTG2導(dǎo)通，TG1斷開(kāi)(dun ki) TG1導(dǎo)通，TG2斷開(kāi)Q = DQ 不變第29頁(yè)/共67頁(yè)第二十九頁(yè)，共67頁(yè)。2021-12-2130 1 1 TG TG 1 1 G1 TG2 G2 G4 G3 E C Q Q C C C TG1 D C C (c) 工作(gngzu)波形 D E Q Q 第30頁(yè)/共67頁(yè)第三十頁(yè)，共67頁(yè)。2021-12-21313. D鎖存器的動(dòng)態(tài)(dngti)特性定時(shí)圖:表示電路動(dòng)作過(guò)程中，對(duì)各輸

16、入信號(hào)的時(shí)間要求以及輸出(shch)對(duì)輸入信號(hào)的響應(yīng)時(shí)間。 D Q tSU tH tW TpLH E TpHL 第31頁(yè)/共67頁(yè)第三十一頁(yè)，共67頁(yè)。2021-12-213274HC/HCT373 八D鎖存器 LE 1 1 OE 1 E 1 E 1 E Q1 Q7 Q0 D1 D7 D0 1D C1 C1 1 1D C1 C1 1D C1 C1 4. 典型(dinxng)集成電路第32頁(yè)/共67頁(yè)第三十二頁(yè)，共67頁(yè)。2021-12-213374HC/HCT373的功能表OE工作模式工作模式輸輸 入入內(nèi)部鎖存器內(nèi)部鎖存器狀狀 態(tài)態(tài)輸輸 出出LEDnQn使能和讀鎖存使能和讀鎖存器器（傳送模式）

17、（傳送模式）LHLLLLHHHH鎖存和讀鎖存鎖存和讀鎖存器器LLL*LLLLH*HH鎖存和禁止輸鎖存和禁止輸出出H高阻高阻H高阻高阻L*和H*表示(biosh)門(mén)控電平LE由高變低之前瞬間Dn的邏輯電平。第33頁(yè)/共67頁(yè)第三十三頁(yè)，共67頁(yè)。5.3 觸發(fā)器的電路(dinl)結(jié)構(gòu)和工作原理主從(zhcng)觸發(fā)器維持(wich)阻塞觸發(fā)器利用傳輸延時(shí)的觸發(fā)器觸發(fā)器的動(dòng)態(tài)特性第34頁(yè)/共67頁(yè)第三十四頁(yè)，共67頁(yè)。2021-12-2135 E 5.3 觸發(fā)器的電路結(jié)構(gòu)(jigu)和工作原理1. 鎖存器與觸發(fā)器 CP CP 鎖存器在E的高(低)電平(din pn)期間對(duì)信號(hào)敏感觸發(fā)器在CP的上升(

18、shngshng)沿(下降沿)對(duì)信號(hào)敏感在HDL中對(duì)鎖存器與觸發(fā)器的描述語(yǔ)句是不同的 E 第35頁(yè)/共67頁(yè)第三十五頁(yè)，共67頁(yè)。2021-12-2136第36頁(yè)/共67頁(yè)第三十六頁(yè)，共67頁(yè)。2021-12-21375.3 觸發(fā)器的電路(dinl)結(jié)構(gòu)和工作原理 1 1 TG TG TG2 Q C C C TG1 D C 主主鎖鎖存存器器 1 1 TG TG TG4 Q Q C C C TG3 C 從從鎖鎖存存器器 Q CP 1 C C G1 G4 G3 G2 主鎖存器與從鎖存器結(jié)構(gòu)(jigu)相同1. 電路(dinl)結(jié)構(gòu)主從觸發(fā)器TG1和TG4的工作狀態(tài)相同TG2和TG3的工作狀態(tài)相同第

19、37頁(yè)/共67頁(yè)第三十七頁(yè)，共67頁(yè)。2021-12-21382. 由傳輸門(mén)組成(z chn)的CMOS邊沿D觸發(fā)器 工作(gngzu)原理：TG1導(dǎo)通，TG2斷開(kāi)(dun ki)輸入信號(hào)D 送入主鎖存器。TG3斷開(kāi)，TG4導(dǎo)通從鎖存器維持在原來(lái)的狀態(tài)不變。 (1) CP=0時(shí): 1 1 TG TG TG2 Q C C C TG1 D C 主主鎖鎖存存器器 1 1 TG TG TG4 Q Q C C C TG3 C 從從鎖鎖存存器器 Q G1 G4 G3 G2 C =1，C=0，Q跟隨D端的狀態(tài)變化，使Q=D。 CP 1 C C 第38頁(yè)/共67頁(yè)第三十八頁(yè)，共67頁(yè)。2021-12-2139

20、工作(gngzu)原理：(2) CP由0跳變(tio bin)到1 : 1 1 TG TG TG2 Q C C C TG1 D C 主主鎖鎖存存器器 1 1 TG TG TG4 Q Q C C C TG3 C 從從鎖鎖存存器器 Q G1 G4 G3 G2 C =0，C=1， CP 1 C C 觸發(fā)器的狀態(tài)僅僅取決于CP信號(hào)上升沿到達(dá)(dod)前瞬間的D信號(hào) TG3導(dǎo)通，TG4斷開(kāi)從鎖存器Q的信號(hào)送Q端。TG1斷開(kāi)，TG2導(dǎo)通輸入信號(hào)D 不能送入主鎖存器。主鎖存器維持原態(tài)不變。 第39頁(yè)/共67頁(yè)第三十九頁(yè)，共67頁(yè)。2021-12-2140主從電路(dinl)結(jié)構(gòu)符號(hào)(fho)圖功能：CP為高

21、時(shí)接受信息，輸出維持不變：CP從高變低時(shí)，刷新輸出，同時(shí)禁止信號(hào)輸入。其邏輯功能與同步RS觸發(fā)器相同。當(dāng)紅線相連時(shí)，此電路具有計(jì)數(shù)功能。 穩(wěn)態(tài)（CP=0）時(shí)，主狀態(tài)與從狀態(tài)一致。CP觸發(fā)方式電平觸發(fā)第40頁(yè)/共67頁(yè)第四十頁(yè)，共67頁(yè)。2021-12-2141。 1 TG TG TG2 C C C TG1 D C 1 TG TG TG4 Q Q C C C TG3 C 1 G3 1 1 1 G1 1 1 1 1 RD SD CP 1 C C G4 G2 4. 典型(dinxng)集成電路 74HC/HCT74 中D觸發(fā)器的邏輯圖第41頁(yè)/共67頁(yè)第四十一頁(yè)，共67頁(yè)。2021-12-2142

22、74HC/HCT74的功能表DSQDSDR1nQLHHHHHLLHHQn+1DCPHHLLHLLHLHHLQDCP輸 出輸 入DR S C1 1D R S C2 2D R 1SD 1RD 1CP 1D 1Q 1Q 2SD 2RD 2CP 2D 2Q 2Q 國(guó)標(biāo)邏輯符號(hào)74HC/HCT74的邏輯(lu j)符號(hào)和功能表具有直接置1、直接置0，正邊沿觸發(fā)(chf)的D功能觸發(fā)(chf)器第42頁(yè)/共67頁(yè)第四十二頁(yè)，共67頁(yè)。2021-12-2143維持(wich)阻塞觸發(fā)器1. 電路(dinl)結(jié)構(gòu)與工作原理 C置0維持線響應(yīng)輸入D和CP信號(hào)根據(jù) 確定觸發(fā)器的狀態(tài) RS G1 & CP

23、Q1 & G2 G3 & & & G5 Q2 Q3 S R G4 Q4 D G6 Q Q & 第43頁(yè)/共67頁(yè)第四十三頁(yè)，共67頁(yè)。2021-12-21444 CP = 0011DD G1 & C P Q1 & G2 G3 & & & G5 Q2 Q3 S R Q4 D G6 Q Q & 2、工作(gngzu)原理 Qn+1=QnD 信號(hào)進(jìn)入觸發(fā)器,為狀態(tài)刷新作好(zu ho)準(zhǔn)備Q1 = DQ4= DD信號(hào)存于Q4第44頁(yè)/共67頁(yè)第四十四頁(yè)，共67頁(yè)。2021-12-21454 當(dāng)CP 由0 跳變?yōu)?

24、01DD G1 & C P Q1 & G2 G3 & & & G5 Q2 Q3 S R GQ4 D G6 Q Q & 100DDDQn 1在CP脈沖的上升(shngshng)沿，觸法器按此前的D信號(hào)刷新第45頁(yè)/共67頁(yè)第四十五頁(yè)，共67頁(yè)。2021-12-21464 當(dāng)CP =1在CP脈沖(michng)的上升沿到來(lái)瞬間使觸發(fā)器的狀態(tài)變化D信號(hào)不影響 、 的狀態(tài)，Q的狀態(tài)不變RS G1 & C P Q1 & G2 G3 & & & G5 Q2 Q3 S R GQ4 D GQ Q & 101置1維持

25、線置0 阻塞線1100第46頁(yè)/共67頁(yè)第四十六頁(yè)，共67頁(yè)。2021-12-21472. 典型(dinxng)集成電路-74LS74 & CP & & & & D Q Q & SD RD S C1 1D R SD RD CP D Q Q 第47頁(yè)/共67頁(yè)第四十七頁(yè)，共67頁(yè)。2021-12-2148第48頁(yè)/共67頁(yè)第四十八頁(yè)，共67頁(yè)。2021-12-2149 & & S2 Q2 C2 R2 Q2 從觸發(fā)器 S1 Q1 C1 R1 Q1 主觸發(fā)器 1 J CP K SD RD Q Q （1）J=0、K=0。設(shè)觸發(fā)器的初始狀態(tài)

26、為0，此時(shí)主觸發(fā)器的R1=0、S1=0 ，在CP=1時(shí)主觸發(fā)器保持0狀態(tài)不變；當(dāng)CP從1變0時(shí)，由于從觸發(fā)器的R2=1、S2=0，也保持為0狀態(tài)不變。如果觸發(fā)器的初始狀態(tài)為1，當(dāng)CP從1變0時(shí)，觸發(fā)器則保持1狀態(tài)不變。可見(jiàn)不論(bln)觸發(fā)器原來(lái)的狀態(tài)如何，當(dāng)J=K=0時(shí)，觸發(fā)器的狀態(tài)均保持不變。第49頁(yè)/共67頁(yè)第四十九頁(yè)，共67頁(yè)。2021-12-2150&S2 Q2C2R2 Q2從觸發(fā)器S1 Q1C1R1 Q1主觸發(fā)器1 JCP K SD RDQQ（2）J=0、K=1。設(shè)觸發(fā)器的初始狀態(tài)為0，此時(shí)主觸發(fā)器的R1=0、S1=0 ，在CP=1時(shí)主觸發(fā)器保持(boch)0狀態(tài)不變；當(dāng)C

27、P從1變0時(shí)，由于從觸發(fā)器的R2=1、S2=0，也保持(boch)為0狀態(tài)不變。如果觸發(fā)器的初始狀態(tài)為1，則由于R1=1、S1=0，在CP=1時(shí)將主觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)為0狀態(tài)；當(dāng)CP從1變0時(shí)，從觸發(fā)器狀態(tài)也翻轉(zhuǎn)為0狀態(tài)。可見(jiàn)不論觸發(fā)器原來(lái)的狀態(tài)如何，當(dāng)J=0、K=1時(shí)，輸入時(shí)鐘脈沖CP后，觸發(fā)器的狀態(tài)均為0狀態(tài)。第50頁(yè)/共67頁(yè)第五十頁(yè)，共67頁(yè)。2021-12-2151&S2 Q2C2R2 Q2從觸發(fā)器S1 Q1C1R1 Q1主觸發(fā)器1 JCP K SD RDQQ（3）J=1、K=0。設(shè)觸發(fā)器的初始狀態(tài)為0，此時(shí)主觸發(fā)器的R1=0、S1=1 ，在CP=1時(shí)主觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)(fn zhun)為

28、1狀態(tài)；當(dāng)CP從1變0時(shí)，由于從觸發(fā)器的R2=0、S2=1，翻轉(zhuǎn)(fn zhun)為1狀態(tài)。如果觸發(fā)器的初始狀態(tài)為1，則由于R1=0、S1=0，在CP=1時(shí)主觸發(fā)器狀態(tài)保持1狀態(tài)不變；當(dāng)CP從1變0時(shí)，由于從觸發(fā)器的R2=0、S2=1，從觸發(fā)器狀態(tài)也狀態(tài)保持1狀態(tài)不變。可見(jiàn)不論觸發(fā)器原來(lái)的狀態(tài)如何，當(dāng)J=1、K=0時(shí)，輸入時(shí)鐘脈沖CP后，觸發(fā)器的狀態(tài)均為1狀態(tài)。第51頁(yè)/共67頁(yè)第五十一頁(yè)，共67頁(yè)。2021-12-2152&S2 Q2C2R2 Q2從觸發(fā)器S1 Q1C1R1 Q1主觸發(fā)器1 JCP K SD RDQQ（4）J=1、K=1。設(shè)觸發(fā)器的初始狀態(tài)為0，此時(shí)(c sh)主觸發(fā)

29、器的R1=0、S1=1 ，在CP=1時(shí)主觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)為1狀態(tài)；當(dāng)CP從1變0時(shí)，由于從觸發(fā)器的R2=0、S2=1，翻轉(zhuǎn)為1狀態(tài)。如果觸發(fā)器的初始狀態(tài)為1，則由于R1=1、S1=0，在CP=1時(shí)將主觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)為0狀態(tài)；當(dāng)CP從1變0時(shí)，由于從觸發(fā)器的R2=1、S2=0，從觸發(fā)器狀態(tài)也翻轉(zhuǎn)為0狀態(tài)?？梢?jiàn)不論觸發(fā)器原來(lái)的狀態(tài)如何，當(dāng)J=1、K=1時(shí)，輸入時(shí)鐘脈沖CP后，觸發(fā)器的狀態(tài)必定與原來(lái)的狀態(tài)相反。由于每來(lái)一個(gè)時(shí)鐘脈沖CP觸發(fā)器狀態(tài)翻轉(zhuǎn)一次，所以這種情況下的JK觸發(fā)器具有計(jì)數(shù)功能。第52頁(yè)/共67頁(yè)第五十二頁(yè)，共67頁(yè)。2021-12-2153 D Q tSU tH tW tPLH CP tPHL

30、 Tcmin Q tPHL tPLH 觸發(fā)器的動(dòng)態(tài)(dngti)特性 C1 1D Q Q D C 動(dòng)態(tài)特性反映其觸發(fā)器對(duì)輸入信號(hào)和時(shí)鐘信號(hào)間的時(shí)間要求，以及(yj)輸出狀態(tài)對(duì)時(shí)鐘信號(hào)響應(yīng)的延遲時(shí)間。 建立(jinl)時(shí)間保持時(shí)間脈沖寬度傳輸延時(shí)時(shí)間傳輸延時(shí)時(shí)間第53頁(yè)/共67頁(yè)第五十三頁(yè)，共67頁(yè)。2021-12-2154保持時(shí)間tH ：保證D狀態(tài)可靠(kko)地傳送到Q建立(jinl)時(shí)間tSU ：保證與D 相關(guān)的電路建立(jinl)起穩(wěn)定的狀態(tài)，使觸發(fā)器狀態(tài)得到正確的轉(zhuǎn)換。最高觸發(fā)頻率fcmax ：觸發(fā)器內(nèi)部都要完成(wn chng)一系列動(dòng)作，需要一定的時(shí)間延遲，所以對(duì)于CP最高工作頻率

31、有一個(gè)限制。觸發(fā)脈沖寬度tW ：保證內(nèi)部各門(mén)正確翻轉(zhuǎn)。傳輸延遲時(shí)間tPLH和tPHL ：時(shí)鐘脈沖CP上升沿至輸出端新?tīng)顟B(tài)穩(wěn)定建立起來(lái)的時(shí)間第54頁(yè)/共67頁(yè)第五十四頁(yè)，共67頁(yè)。D 觸發(fā)器 5.4 觸發(fā)器的邏輯(lu j)功能JK 觸發(fā)器 SR 觸發(fā)器 D 觸發(fā)器功能(gngnng)的轉(zhuǎn)換 T 觸發(fā)器 第55頁(yè)/共67頁(yè)第五十五頁(yè)，共67頁(yè)。2021-12-21565.4 觸發(fā)器的邏輯(lu j)功能不同邏輯功能的觸發(fā)器國(guó)際(guj)邏輯符號(hào) 1D C1 Q Q D CP D 觸發(fā)器 1J C1 1K Q Q J CP K JK 觸發(fā)器 1T C1 Q Q T CP T 觸發(fā)器 1S C1 1

32、R Q Q S CP R RS 觸發(fā)器第56頁(yè)/共67頁(yè)第五十六頁(yè)，共67頁(yè)。2021-12-2157 D 觸發(fā)器 1. 特性(txng)表 Qn DQn+10000111001112. 特性(txng)方程Qn+1 = D D=1 D=0 D=0 D=1 0 1 3. 狀態(tài)圖第57頁(yè)/共67頁(yè)第五十七頁(yè)，共67頁(yè)。2021-12-21583.狀態(tài)(zhungti)轉(zhuǎn)換圖 翻 轉(zhuǎn)10011111 置 111010011 置 000011100狀態(tài)不變01010000 說(shuō) 明Qn+1QnKJ1.特性表 1nnnQJQKQ2.特性(txng)方程 0 1 0 0 1 1 0 1 J 1 KQn 0 00 01 11 10 JK 觸發(fā)器 J=0 K= J= K=0 J=1 K= J= K=1 0 1 第58頁(yè)/共67頁(yè)第五十八頁(yè)，共67頁(yè)。2021-12-2159 J K 1 2 3 4 5 6 7 CP 例設(shè)下降(xijing)沿觸發(fā)的JK觸發(fā)器時(shí)鐘脈沖和J、K信號(hào)的波形如圖所示試畫(huà)出輸出端Q的波形。設(shè)觸發(fā)器的初始狀態(tài)為0。 Q 第59頁(yè)/共67頁(yè)第五十九頁(yè)，共67頁(yè)。2021-12-2160T觸發(fā)器 特性(txng)方程狀態(tài)