基本RS觸發(fā)器1課件

1、第第5章章 觸發(fā)器觸發(fā)器 5.1 基本基本RS觸發(fā)器觸發(fā)器5.2 同步觸發(fā)器同步觸發(fā)器5.3 主從觸發(fā)器和邊沿觸發(fā)器主從觸發(fā)器和邊沿觸發(fā)器5.4 觸發(fā)器邏輯功能的相互轉(zhuǎn)換觸發(fā)器邏輯功能的相互轉(zhuǎn)換5.5 集成觸發(fā)器及觸發(fā)器的典型應(yīng)用集成觸發(fā)器及觸發(fā)器的典型應(yīng)用 重點掌握1觸發(fā)器及其特點，觸發(fā)器現(xiàn)態(tài)、次態(tài)和時觸發(fā)器及其特點，觸發(fā)器現(xiàn)態(tài)、次態(tài)和時序的概念。序的概念。 2觸發(fā)器的電路組成、邏輯功能表示和動作特觸發(fā)器的電路組成、邏輯功能表示和動作特點。點。 3觸發(fā)器邏輯功能之間的相互轉(zhuǎn)換。觸發(fā)器邏輯功能之間的相互轉(zhuǎn)換。 5.觸發(fā)器典型應(yīng)用。觸發(fā)器典型應(yīng)用。概概 述述觸發(fā)器及其特點觸發(fā)器觸發(fā)器(Flip

2、Flop，縮寫，縮寫FF)能夠記憶二值信息能夠記憶二值信息(“1” 和和 “0”)的基本時序邏輯單元電路。的基本時序邏輯單元電路。觸發(fā)器由門電路構(gòu)成，分為雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器由門電路構(gòu)成，分為雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器、無穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器觸發(fā)器、無穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器(多諧振蕩器多諧振蕩器)等幾種。本章介紹等幾種。本章介紹雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，兩個穩(wěn)狀態(tài)分別用雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，兩個穩(wěn)狀態(tài)分別用“1”和和“0”表示。表示。雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器具有以下基本特點：雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器具有以下基本特點： 有兩個穩(wěn)定的狀態(tài)，以便于記憶有兩個穩(wěn)定的狀態(tài)，以便于記憶“1”和和“0” 。 在輸入的觸發(fā)信號作用下，電路能被置于在輸入的觸發(fā)信號作用下

3、，電路能被置于“1”或或“0” 。 輸入信號消失后，電路能保持獲得的狀態(tài)輸入信號消失后，電路能保持獲得的狀態(tài)具有具有“記憶記憶” 能力。能力。觸發(fā)器現(xiàn)態(tài)、次態(tài)和時序的概念現(xiàn)態(tài)輸入信號作用的現(xiàn)態(tài)輸入信號作用的t 時刻，觸發(fā)器所處的狀時刻，觸發(fā)器所處的狀態(tài)，用態(tài)，用Qn表示表示 。次態(tài)次態(tài) t 時刻輸入信號作用后，觸發(fā)器獲得的新時刻輸入信號作用后，觸發(fā)器獲得的新狀態(tài)，用狀態(tài)，用Qn+1表示。表示。 時序在輸入信號作用下，觸發(fā)器狀態(tài)更新和演時序在輸入信號作用下，觸發(fā)器狀態(tài)更新和演化過程的時間序列。化過程的時間序列。觸發(fā)器的狀態(tài)方程：觸發(fā)器的狀態(tài)方程： Qn+1(tn) =f Qn(tn)、xi (t

4、n) 觸發(fā)器的種類根據(jù)電路結(jié)構(gòu)的不同，將觸發(fā)器分為：基本根據(jù)電路結(jié)構(gòu)的不同，將觸發(fā)器分為：基本RS觸發(fā)觸發(fā)器、同步觸發(fā)器、主從觸發(fā)器和邊緣觸發(fā)器等。器、同步觸發(fā)器、主從觸發(fā)器和邊緣觸發(fā)器等。根據(jù)邏輯功能的不同，將觸發(fā)器分為：根據(jù)邏輯功能的不同，將觸發(fā)器分為：RS觸發(fā)器、觸發(fā)器、JK觸發(fā)器、觸發(fā)器、D觸發(fā)器和觸發(fā)器和T觸發(fā)器等。觸發(fā)器等。根據(jù)時鐘觸發(fā)方式不同，將觸發(fā)器分為：同步根據(jù)時鐘觸發(fā)方式不同，將觸發(fā)器分為：同步(電平電平)觸發(fā)器和邊緣觸發(fā)器等。觸發(fā)器和邊緣觸發(fā)器等。不同的電路結(jié)構(gòu)，有不同的動作特點；不同的邏輯不同的電路結(jié)構(gòu)，有不同的動作特點；不同的邏輯功能，有不同的工作原理。了解觸發(fā)器的這

5、些特點，對功能，有不同的工作原理。了解觸發(fā)器的這些特點，對本章的學習內(nèi)容十分重要。本章的學習內(nèi)容十分重要。5.觸發(fā)器邏輯功能的表示方法 邏輯電路實現(xiàn)觸發(fā)器邏輯功能的電路。邏輯電路實現(xiàn)觸發(fā)器邏輯功能的電路。 特性表又稱功能表，用來反映觸發(fā)器輸出狀特性表又稱功能表，用來反映觸發(fā)器輸出狀態(tài)的變化規(guī)律。態(tài)的變化規(guī)律。 特性方程又稱狀態(tài)方程，反映觸發(fā)器輸出狀特性方程又稱狀態(tài)方程，反映觸發(fā)器輸出狀態(tài)變化的函數(shù)式。態(tài)變化的函數(shù)式。 狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖反映觸發(fā)器狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖反映觸發(fā)器“0”和和“1”兩種狀態(tài)兩種狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換及條件的圖形。之間轉(zhuǎn)換及條件的圖形。 時序圖又稱輸出狀態(tài)演化時序波形圖，類似時序圖又稱輸出狀態(tài)演化

6、時序波形圖，類似組合邏輯電路的波形圖。組合邏輯電路的波形圖。5.1 基本基本RS觸發(fā)器觸發(fā)器 5.1.1 基本基本RS觸發(fā)器電路組成及其基本特點觸發(fā)器電路組成及其基本特點 5.1.2 基本基本RS觸發(fā)器工作原理、動作特點觸發(fā)器工作原理、動作特點 5.1.3 基本基本RS觸發(fā)器邏輯功能的表示觸發(fā)器邏輯功能的表示5.1.1 基本基本RS觸發(fā)器電路組成及其特點觸發(fā)器電路組成及其特點(a)與非門電路與非門電路 (b)或非門電路或非門電路圖圖 5.1.1 基本基本RS觸發(fā)器原理電路觸發(fā)器原理電路1 電路組成和電路組成和邏輯符號邏輯符號 與非門和或非門與非門和或非門構(gòu)成的原理電路，如構(gòu)成的原理電路，如圖圖

7、5.1.1(a)、(b)所示。所示。電路有兩個輸入端電路有兩個輸入端R和和S，又稱觸發(fā)信號端；有兩個又稱觸發(fā)信號端；有兩個互反的輸出端互反的輸出端Q和和Q。把。把Q=1，Q=0的狀態(tài)稱為觸發(fā)器的狀態(tài)稱為觸發(fā)器的的“1”狀態(tài)，把狀態(tài)，把Q=0，Q=1的狀態(tài)稱為觸發(fā)器的的狀態(tài)稱為觸發(fā)器的“0”狀狀態(tài)。態(tài)。& Q Q S R &1 Q Q S R 1 顯然，不應(yīng)該出現(xiàn)顯然，不應(yīng)該出現(xiàn)Q=Q=0，或，或Q=Q=1的狀態(tài)。的狀態(tài)。把這兩種狀態(tài)稱為不定態(tài)，用把這兩種狀態(tài)稱為不定態(tài)，用“0*”或或“1*”表示。表示。與非門和或非門構(gòu)成的觸與非門和或非門構(gòu)成的觸發(fā)器邏輯符號，如圖發(fā)器邏輯符號，

8、如圖5.1.2(a)、(b)所示。所示。(a) 與非門與非門 (b) 或非門或非門圖圖5.1.2 基本基本RS觸發(fā)器邏輯符號觸發(fā)器邏輯符號 Q Q S R Q Q S R 2 基本特點基本特點 基本基本RS觸發(fā)器是一觸發(fā)器是一種最簡單的觸發(fā)器，是構(gòu)成其他種類觸發(fā)器的基礎(chǔ)。種最簡單的觸發(fā)器，是構(gòu)成其他種類觸發(fā)器的基礎(chǔ)。兩個與非門兩個與非門(或非門或非門)的輸入和輸出交叉反饋連接而的輸入和輸出交叉反饋連接而成，使電路具有了一定的記憶能力輸入觸發(fā)信號消成，使電路具有了一定的記憶能力輸入觸發(fā)信號消失，電路也能保持獲得的狀態(tài)。失，電路也能保持獲得的狀態(tài)。兩個觸發(fā)信號輸入端兩個觸發(fā)信號輸入端R和和S，與非

9、門電路為低電平，與非門電路為低電平有有效輸入方式，或非門電路為高電平有效輸入方式。效輸入方式，或非門電路為高電平有效輸入方式。3基本基本RS觸發(fā)器的輸入電路和工作狀態(tài)觸發(fā)器的輸入電路和工作狀態(tài)(a) 與非門與非門 (b) 或非門或非門圖圖5.1.3 基本基本RS觸發(fā)器輸入電路觸發(fā)器輸入電路 Q Q R S VCC 10k 10k R S 510 5101 1 Q Q S R VCC 510 5100 0RS &115.1.2 基本基本RS觸發(fā)器工作原理及動作特點觸發(fā)器工作原理及動作特點 1 工作原理工作原理 基本基本RS觸發(fā)器工作原理圖示如下。觸發(fā)器工作原理圖示如下。圖圖5.1.4(a

10、) 與非門基本與非門基本RS觸發(fā)器工作原理觸發(fā)器工作原理&Q=0， Q=11 0Q=1， Q=11 1 輸入都有效，電路處于不定輸入都有效，電路處于不定態(tài)態(tài)1* * &Q=1， Q=00 1Q=1， Q=11 1&Q=0， Q=11 0Q=1， Q=11 1Q=1， Q=00 1&Q=1， Q=00 1Q=1， Q=00 1 S有效，置有效，置“1”。但從。但從“0”到到“1”時歷經(jīng)不定態(tài)時歷經(jīng)不定態(tài) S=0 R=0 S=0 R=0S=0 R=1S=0 R=1 圖圖5.1.4(b) 與非門基本與非門基本RS觸發(fā)器工作原理觸發(fā)器工作原理&Q=0， Q=11

11、 0Q=0， Q=11 0S=1 R=0&Q=1， Q=00 1Q=1， Q=1Q=0， Q=11 11 0S=1 R=0 R有效，置有效，置“0”。但從。但從“1”到到“0”時歷經(jīng)不定態(tài)時歷經(jīng)不定態(tài) 。&Q=0， Q=11 0Q=0， Q=11 0S=1 R=1&Q=1， Q=00 1Q=1， Q=00 1S=1 R=1 都為無效輸入，電路保持現(xiàn)都為無效輸入，電路保持現(xiàn)態(tài)不變。即：態(tài)不變。即：Qn+1=Qn 。問題：問題： 電路不輸入電路不輸入(等待狀態(tài)等待狀態(tài))時，輸入觸發(fā)信號時，輸入觸發(fā)信號處于什么狀態(tài)處于什么狀態(tài)? 實際電路中，低電平有效如何實現(xiàn)實際電路中，低電

12、平有效如何實現(xiàn)?圖圖5.1.4(c) 或非門基本或非門基本RS觸發(fā)器工作原理觸發(fā)器工作原理1 011Q=0， Q=1Q=0， Q=1R=0 S=00 111Q=1， Q=0Q=1， Q=0R=0 S=0 都為無效輸入，電路保持現(xiàn)都為無效輸入，電路保持現(xiàn)態(tài)不變。態(tài)不變。 即：即：Qn+1=Qn 。1 00 00 111Q=0， Q=1Q=0， Q=0R=0 S=1Q=1， Q=00 111Q=1， Q=0R=0 S=1Q=1， Q=0 S有效，置有效，置“1”。但從。但從“0”到到“1”時歷經(jīng)不定態(tài)時歷經(jīng)不定態(tài)0* 問題：問題： 電路初態(tài)都是先設(shè)為電路初態(tài)都是先設(shè)為“0”，輸入觸發(fā)信號，輸入觸發(fā)

13、信號都是都是“00、01、10到到11，電路的輸出狀態(tài)有什么不同，電路的輸出狀態(tài)有什么不同? 實際電路有什么不同實際電路有什么不同?圖圖5.1.4(d) 或非門基本或非門基本RS觸發(fā)器工作原理觸發(fā)器工作原理0 10 01 00 01 011Q=0， Q=1R=1 S=0Q=0， Q=1 R有效，置有效，置“0”。但從。但從“1”到到“0”時歷經(jīng)不定態(tài)時歷經(jīng)不定態(tài)0* 0 10 01 011Q=1， Q=0Q=0， Q=0R=1 S=0Q=0， Q=111Q=0， Q=1Q=0， Q=0R=1 S=111Q=1， Q=0Q=0， Q=0R=1 S=1 輸入都有效，電路處于不定輸入都有效，電路處于

14、不定態(tài)態(tài)0* 總結(jié)：總結(jié)：不論不論Qn=0( (Qn=1) )，還是，還是Qn=1( (Qn=0) )，只要，只要R 和和S 均為有效輸入時，電路將處于不定狀態(tài)。與非門電路的均為有效輸入時，電路將處于不定狀態(tài)。與非門電路的不定態(tài)為不定態(tài)為“1*”，或非門電路的不定態(tài)為，或非門電路的不定態(tài)為“0*”。不論不論Qn=0( (Qn=1) )，還是，還是Qn=1( (Qn=0) ) ，只要，只要R無效無效S有效有效 ，最終電路被置為，最終電路被置為“1” 狀態(tài)，即：狀態(tài)，即：Qn+1=Qn=1，Qn+1=Qn=0。(由由“0”狀態(tài)置為狀態(tài)置為“1”狀態(tài)時歷經(jīng)不定態(tài)狀態(tài)時歷經(jīng)不定態(tài))。不論不論Qn=0(

15、 (Qn=1) )，還是，還是Qn=1( (Qn=0) ) ，只要，只要R有效有效S無效無效 ，最終電路被置為，最終電路被置為“0” 狀態(tài)，即：狀態(tài)，即：Qn+1=Qn=0，Qn+1=Qn=1。(由由“1”狀態(tài)置為狀態(tài)置為“0”狀態(tài)時歷經(jīng)不定態(tài)狀態(tài)時歷經(jīng)不定態(tài))。不論不論Qn=0( (Qn=1) )，還是還是Qn=1( (Qn=0) )，當當R和和S均為均為無效輸入時，都將使無效輸入時，都將使Qn+1=Qn=0，Qn+1=Qn=1；或；或Qn+1= Qn=1，Qn+1=Qn =0?；??；綬S觸發(fā)器保持現(xiàn)態(tài)不變，表觸發(fā)器保持現(xiàn)態(tài)不變，表示為示為Qn+1=Qn 。 2 基本特點基本特點 電路由

16、兩個與非門電路由兩個與非門(或非門或非門)的輸入和輸出交叉反的輸入和輸出交叉反饋連接而成，因此電路具有了一定的饋連接而成，因此電路具有了一定的“記憶記憶”能力。能力。 電路有兩個穩(wěn)定狀態(tài)，分別用電路有兩個穩(wěn)定狀態(tài)，分別用“0”和和“1”表示。表示。即：即：Qn=0( (Qn=1) )，Qn=1( (Qn=0) )。 兩個輸入端兩個輸入端R和和S，與非門構(gòu)成的電路為低電平，與非門構(gòu)成的電路為低電平有效輸入方式，用有效輸入方式，用反變量反變量 表示；或非門構(gòu)成的電路為表示；或非門構(gòu)成的電路為高電平有效輸入方式，用高電平有效輸入方式，用 原變量原變量 表示。表示。 工作速度高，但抗干擾能力差。工作速

17、度高，但抗干擾能力差。 3動作特點動作特點 在輸入信號作用下，電路能夠被置在輸入信號作用下，電路能夠被置“1”或置或置“0”，且具有一定的，且具有一定的“記憶記憶”能力。能力。 在輸入信號作用的全部時間內(nèi)，電路的輸出狀態(tài)在輸入信號作用的全部時間內(nèi)，電路的輸出狀態(tài)都有可能改變。都有可能改變。 當輸入信號都有效時，電路輸出狀態(tài)無法確定當輸入信號都有效時，電路輸出狀態(tài)無法確定不定態(tài)。不定態(tài)。 從從“0”置置“1”和從和從“1”置置“0”時，電路分兩步時，電路分兩步動作，且以不定狀態(tài)過渡，因此，有約束條件。動作，且以不定狀態(tài)過渡，因此，有約束條件。 觸發(fā)器狀態(tài)演化的時序過程：觸發(fā)器狀態(tài)演化的時序過程：

18、t 時刻，觸發(fā)器的現(xiàn)態(tài)時刻，觸發(fā)器的現(xiàn)態(tài)Qn ，在輸入觸發(fā)信號作用下，在輸入觸發(fā)信號作用下獲得次態(tài)獲得次態(tài)Qn+1的演化時序過程，如圖的演化時序過程，如圖5. 1.5所示。所示。圖圖5.1.5 觸發(fā)器狀態(tài)演化的時序示意圖觸發(fā)器狀態(tài)演化的時序示意圖Q Q S R Qn Qn R S Qn+1 Qn+1 時間軸時間軸 t 時刻時刻 QnR、SQn+1 t tpd5.1.3 基本基本RS觸發(fā)器的邏輯功能表示觸發(fā)器的邏輯功能表示觸發(fā)器的功能可采用邏輯圖觸發(fā)器的功能可采用邏輯圖(邏輯符號邏輯符號)、特性表、特性表、特性方程、狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖、時序波形圖特性方程、狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖、時序波形圖(又稱時序圖又稱時序圖)來

19、描來描述。述。 1特性表和特性方程特性表和特性方程 根據(jù)對基本根據(jù)對基本RS觸發(fā)器工作原理的分析，列表觸發(fā)器工作原理的分析，列表5.1.1就是基本就是基本 RS觸發(fā)器特性表。由表可以寫出特性方程。觸發(fā)器特性表。由表可以寫出特性方程。在寫特性方程時，把在寫特性方程時，把“不定態(tài)不定態(tài)”當當“1”來考慮，這來考慮，這就相當有約束存在。就相當有約束存在。當然，也可用卡諾圖來表示和化簡，如圖當然，也可用卡諾圖來表示和化簡，如圖5.1.6所示所示圖圖5.1.6 卡諾圖表示及其化簡卡諾圖表示及其化簡QnRS=00 RS=01 RS=10 RS=11Qn+100101*11101*說說明明保持保持 Qn+1

20、 =Qn置置“1”Qn+1 =1置置“0” Qn+1 =0不定態(tài)不定態(tài)1*表表5.1.1 基本基本RS觸發(fā)器特性表觸發(fā)器特性表R S QnQn+1說明說明0 00101保持保持Qn+1 =Qn0 10111置置“1” Qn+1 =11 00100置置“0” Qn+1 =01 101 1*1*不定態(tài)不定態(tài) 1*00 01 11 10 01111 RSQnQn+1=S + RQn RS=0( (約束條件約束條件) ) 2狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖如圖狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖如圖5.1.7所示，所示， 簡稱狀態(tài)圖。簡稱狀態(tài)圖。 R= S=0 R=0 S= R= S=1 R=1 S=圖圖5.1.7 狀態(tài)圖狀態(tài)圖

21、 013時序波形圖時序波形圖基本基本RS觸發(fā)器的時序圖如圖觸發(fā)器的時序圖如圖5.1.8所示，設(shè)電路初所示，設(shè)電路初態(tài)態(tài)Q=0。 圖圖5.1.8 時序波形圖時序波形圖 不不定定態(tài)態(tài) S Q R Q 【思考題】【思考題】1基本基本RS觸發(fā)器輸入的觸發(fā)信號消失后，電路還觸發(fā)器輸入的觸發(fā)信號消失后，電路還能否保持獲得的次態(tài)不變能否保持獲得的次態(tài)不變(記憶能力記憶能力)?2電路處于等待觸發(fā)的狀態(tài)時，輸入端、輸出端電路處于等待觸發(fā)的狀態(tài)時，輸入端、輸出端應(yīng)處于什么狀態(tài)應(yīng)處于什么狀態(tài)?3按邏輯功能的不同，觸發(fā)器有哪幾種類型？基按邏輯功能的不同，觸發(fā)器有哪幾種類型？基本本RS觸發(fā)器電路結(jié)構(gòu)有什么特點觸發(fā)器電路

22、結(jié)構(gòu)有什么特點? 可以實現(xiàn)幾種功能可以實現(xiàn)幾種功能?5.輸入觸發(fā)信號輸入觸發(fā)信號R、S高、低電平有效如何理解高、低電平有效如何理解?5基本基本RS觸發(fā)器的不定狀態(tài)有幾種情況觸發(fā)器的不定狀態(tài)有幾種情況?6基本基本RS觸發(fā)器的動作特點是什么觸發(fā)器的動作特點是什么?5.2 同步觸發(fā)器同步觸發(fā)器5.2.1 同步同步RS觸發(fā)器觸發(fā)器5.2.2 JK、D和和T觸發(fā)器邏輯功能觸發(fā)器邏輯功能5.2.3 同步同步JK觸發(fā)器觸發(fā)器5.2.4 同步同步D觸發(fā)器觸發(fā)器5.2.5 同步同步T觸發(fā)器觸發(fā)器 RD SD RD SD 5.2.1 同步同步RS觸發(fā)器觸發(fā)器 電路組成和邏輯符號電路組成和邏輯符號圖圖5.2.1所示

23、，是與非門和或非門構(gòu)成的同步所示，是與非門和或非門構(gòu)成的同步RS觸觸發(fā)器的原理電路。發(fā)器的原理電路。圖圖5.2.1 同步同步RS觸發(fā)器原理電路觸發(fā)器原理電路R CP S Q Q R S (a) 與非門邏輯電路與非門邏輯電路 &G1 G2 G3 G4 S CP R Q Q S R (b) 或非門邏輯電路或非門邏輯電路 1G1 G2 G3 G4 111異步控制原理異步控制原理以與非門電路為例。以與非門電路為例。從電路的結(jié)構(gòu)可以看出，異步控制不僅能直接影響從電路的結(jié)構(gòu)可以看出，異步控制不僅能直接影響輸出，而且能直接鎖定輸入?？刂圃矸治鋈缦隆］敵?，而且能直接鎖定輸入?？刂圃矸治鋈缦隆?是低

24、電平輸入有效是低電平輸入有效直接置直接置“0”、置、置“1”端，設(shè)置端，設(shè)置觸發(fā)器的初狀態(tài)。二者不能同時觸發(fā)器的初狀態(tài)。二者不能同時有效輸入，即只能輸入有效輸入，即只能輸入 或者輸入或者輸入 RD 、SD RD=0，SD=1； RD SD R CP S Q Q R S &G1 G2 G3 G4 RD=1，SD=0。 即異步即異步置置“1”，門，門G1、G4鎖定，輸出鎖定，輸出Q=1，R=1，則：，則：Q=0，門，門G3也被也被鎖定，鎖定，觸發(fā)器置觸發(fā)器置“1”，直至異步控制消失。直至異步控制消失。 RD=1，SD=0 即異步即異步置置“0”，門，門G2、G3鎖定，輸出鎖定，輸出Q=1，

25、S=1，則：，則：Q=0，門，門G4也被也被鎖定，鎖定，觸發(fā)器置觸發(fā)器置“0”，直至異步控制消失。直至異步控制消失。 RD=0，SD=1 異步控制端存在有效輸入時，電路被鎖定為異步控制端存在有效輸入時，電路被鎖定為“0”狀狀態(tài)或態(tài)或“1”狀態(tài)，輸入也被封鎖，狀態(tài)，輸入也被封鎖，其級別最高。其級別最高。圖圖5.2.2所示，是同步所示，是同步RS觸發(fā)器的邏輯符號。觸發(fā)器的邏輯符號。 Q Q R CP S DDSR(c) Q Q R CP S (b)DDSR Q Q R CP S (a)DDSR Q Q R CP S (d)圖圖5.2.2 同步同步RS觸發(fā)器的邏輯符號觸發(fā)器的邏輯符號DDSR 電路輸

26、入端增加了時鐘控制的門電路，觸發(fā)器能否電路輸入端增加了時鐘控制的門電路，觸發(fā)器能否工作取決于時鐘控制信號是否有效。工作取決于時鐘控制信號是否有效。電路有了時鐘控制，才真正具有了時序工作基礎(chǔ)。電路有了時鐘控制，才真正具有了時序工作基礎(chǔ)。工作原理工作原理對與非門構(gòu)成的同步對與非門構(gòu)成的同步RS觸發(fā)器進行分析。觸發(fā)器進行分析。CP=0期間電路被封鎖不工作；期間電路被封鎖不工作；CP=1期間電路工作原理如下：期間電路工作原理如下：圖圖5.2.3(a) 與非門同步與非門同步RS觸發(fā)器工作原理觸發(fā)器工作原理 1 1 1 0 CP =1& S=0 R=0 Q=0， Q=1Q=0， Q=1 1 1 0

27、 1 CP =1& S=0 R=0Q=1， Q=0Q=1， Q=0 都為無效輸入，電路保持現(xiàn)都為無效輸入，電路保持現(xiàn)態(tài)不變。即：態(tài)不變。即：Qn+1=Qn 。 1 0 1 0 CP =1& S=0 R=1Q=0， Q=1Q=0， Q=1 1 0 0 11 11 0 CP =1& S=0 R=1Q=1， Q=1Q=1， Q=0Q=0， Q=1 R有效，置有效，置“0”。但從。但從“1”到到“0”時歷經(jīng)不定態(tài)。時歷經(jīng)不定態(tài)。 圖圖5.2.3(b) 與非門同步與非門同步RS觸發(fā)器工作原理觸發(fā)器工作原理 0 1 1 01 10 1 CP =1& S=1 R=0Q=1，

28、Q=1Q=0， Q=1Q=1， Q=0 0 1 0 1 CP =1& S=1 R=0Q=1， Q=0Q=1， Q=0 R有效，置有效，置“0”。但從。但從“1”到到“0”時歷經(jīng)不定態(tài)。時歷經(jīng)不定態(tài)。 0 0 1 0 CP =1& S=1 R=1Q=1， Q=1Q=0， Q=10 1 0 0 CP =1& S=1 R=1Q=1， Q=1Q=1， Q=0 S=R=1，輸入都有效，輸入都有效，電路處于電路處于“1*”不定態(tài)。不定態(tài)。問題：和基本問題：和基本RS觸發(fā)器比較，在電路結(jié)構(gòu)、邏輯功觸發(fā)器比較，在電路結(jié)構(gòu)、邏輯功能、動作特點上主要有哪些不同？能、動作特點上主要有哪些不同

29、？總結(jié)：總結(jié)：在在CP=0期間，門期間，門G1、G2均輸出高電平不變均輸出高電平不變(時鐘時鐘信號封鎖了輸入觸發(fā)信號信號封鎖了輸入觸發(fā)信號)，使門，使門G3、G4構(gòu)成的基本構(gòu)成的基本RS觸發(fā)器的輸入始終為高電平，則與非門構(gòu)成的同步觸發(fā)器的輸入始終為高電平，則與非門構(gòu)成的同步RS觸觸發(fā)器的輸出將保持原態(tài)不變，既發(fā)器的輸出將保持原態(tài)不變，既Qn+1=Qn。 在在CP=1期間，門期間，門G1、G2正常工作，送到門正常工作，送到門G3、G4構(gòu)成的基本構(gòu)成的基本RS觸發(fā)器輸入端的信號為觸發(fā)器輸入端的信號為 ，則同，則同步步RS觸發(fā)器按基本觸發(fā)器按基本 RS觸發(fā)器工作。觸發(fā)器工作。 R 、S 可以理解，時

30、鐘對電路的控制方式為高電平有效，可以理解，時鐘對電路的控制方式為高電平有效，電路工作和時鐘信號有效電平同步。因此，稱為同步電路工作和時鐘信號有效電平同步。因此，稱為同步RS觸發(fā)器，又稱為時鐘觸發(fā)器，又稱為時鐘(電平電平)RS觸發(fā)器。觸發(fā)器?；蚍情T構(gòu)成的同步或非門構(gòu)成的同步RS觸發(fā)器的時鐘控制為低電平有觸發(fā)器的時鐘控制為低電平有效方式，觸發(fā)信號輸入為低電平有效。效方式，觸發(fā)信號輸入為低電平有效。 基本特點基本特點時鐘有效電平期間，觸發(fā)器工作，時鐘有效電平期間，觸發(fā)器工作，在輸入觸發(fā)信在輸入觸發(fā)信號作用下，能夠被置號作用下，能夠被置“0”和置和置“1”，且具有記憶能力；，且具有記憶能力；從從“1”

31、置置“0”和從和從“0”置置“1”時，電路分兩步動作，時，電路分兩步動作，且以不定狀態(tài)過渡；且以不定狀態(tài)過渡；存在不定態(tài)，有約束條件；存在不定態(tài)，有約束條件；工工作速度高，作速度高，抗干擾能力差?？垢蓴_能力差。時鐘無效電平期間，觸發(fā)器被鎖定，不工作，電路時鐘無效電平期間，觸發(fā)器被鎖定，不工作，電路輸出狀態(tài)保持現(xiàn)態(tài)不變。輸出狀態(tài)保持現(xiàn)態(tài)不變。 表表5.2.1同步同步RS觸發(fā)器特性表觸發(fā)器特性表 5.特性表和特性方程特性表和特性方程CPQnR SQn+1說明說明0 Qn鎖定保持鎖定保持1010 00 001保持保持Qn+1=Qn010 10 111置置“1”Qn+1=1011 01 00置置“0”

32、Qn+1=0011 11 11*1*不定態(tài)不定態(tài)表表5.2.1為同步為同步RS觸發(fā)器的特性表。觸發(fā)器的特性表。在時鐘信號有效在時鐘信號有效期間工作的特性表，期間工作的特性表，和基本和基本RS觸發(fā)器完全觸發(fā)器完全相同。相同。同步同步RS觸發(fā)器的觸發(fā)器的特性方程也和基本特性方程也和基本RS觸發(fā)器的特性方程完觸發(fā)器的特性方程完全相同。全相同。Qn+1=S+R Qn ；S=0( (約束條件約束條件) ) 狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖和時序圖狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖和時序圖狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖和基本狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖和基本RS觸發(fā)器的相同，圖觸發(fā)器的相同，圖5.2.4所示所示為同步為同步RS 觸發(fā)器的時序波形圖。觸發(fā)器的時序波形圖。狀態(tài)狀態(tài)不定不定CP

33、 R S Q圖圖5.2.4 時序波形圖時序波形圖5.2.2 JK、D和和T觸發(fā)器邏輯功能觸發(fā)器邏輯功能JK、D、T觸發(fā)器的邏輯功能觸發(fā)器的邏輯功能 表表5.2.2 JK 觸發(fā)器特性表觸發(fā)器特性表JKQnQn+1說明說明0 0 0 10 1保持保持Qn+1=Qn0 10 10 0置置“0”Qn+1=01 00 11 1置置“1”Qn+1=11 10 11 0反態(tài)反態(tài)QnJK=00 JK=01 JK=10 JK=11Qn+10 0 0111 10 10說說明明保持保持Qn+1=Qn置置“0”Qn+1=0置置“1”Qn+1=1反態(tài)反態(tài)Qn+1 =QnQn+1=Qn 表表5.2.3 D觸發(fā)器特性表觸發(fā)

34、器特性表 表表5.2.4 T觸發(fā)器特性表觸發(fā)器特性表QnD=0D=1Qn+1001101說明說明置置“0”Qn+1=D置置“1”Qn+1=DQnT=0T=1Qn+1001100說明說明保持保持Qn+1=Qn反態(tài)反態(tài)DQnQn+1說明說明0 0 10 0置置“0”Qn+1=D 10 11 1置置“1”Qn+1=DTQnQn+1說明說明0 0 10 1保持保持Qn+1=Qn10 11 0反態(tài)反態(tài)Qn+1=QnQn+1=QnJK、D、T 觸發(fā)器之間的關(guān)系觸發(fā)器之間的關(guān)系表表5.2.5 T觸發(fā)器特性表觸發(fā)器特性表QnJKDTQn+1說說 明明工作狀態(tài)工作狀態(tài)三者輸入間關(guān)系三者輸入間關(guān)系0 10 0 0

35、0 1保持保持Qn+1=QnT=J=K=00 10 100 0置置“0”Qn+1= 0 D=J=K=0 0 11 011 1置置“1”Qn+1= 1 D=J=K=1 0 11 111 0反態(tài)反態(tài)Qn+1=QnT=J=K=1D、T觸發(fā)器可視為觸發(fā)器可視為JK觸發(fā)器的特例。觸發(fā)器的特例。 JK、D、T觸發(fā)器的特性方程和狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖觸發(fā)器的特性方程和狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖 JK 觸發(fā)器卡諾圖表示、特性方程和狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖觸發(fā)器卡諾圖表示、特性方程和狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖 00 01 11 10 011111 JKQnQn+1=JQn +KQn沒有約束條件沒有約束條件 表表5.2.5中給出的中給出的T=J=K，D =J=K ，D、

36、T觸發(fā)器是觸發(fā)器是JK觸發(fā)器的特例，包含的意義是什么觸發(fā)器的特例，包含的意義是什么? J= K=0 J=1 K= J= K=101圖圖5.2.5(a) JK觸發(fā)器狀態(tài)圖觸發(fā)器狀態(tài)圖 J=0K= D、T觸發(fā)器卡諾圖表示及其特性方程、狀態(tài)轉(zhuǎn)觸發(fā)器卡諾圖表示及其特性方程、狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖換圖 0 10111 DQn 0 10111 TQnQn+1=TQn+TQn=T Qn Qn+1=D D=0 D=1 D=1 D=0 01圖圖5.2.5(b) D觸發(fā)器狀態(tài)圖觸發(fā)器狀態(tài)圖 T=0 T=0 T=1 T=1 01圖圖5.2.5(c) T 觸發(fā)器狀態(tài)圖觸發(fā)器狀態(tài)圖 5.JK、D、T觸發(fā)器的時序圖觸發(fā)器的時序圖 J

37、K 觸發(fā)器的時序圖觸發(fā)器的時序圖 CP J K Q 圖圖5.2.6(a) JK時序波形圖時序波形圖 D 觸發(fā)器的時序圖觸發(fā)器的時序圖圖圖5.2.6(b) D時序波形圖時序波形圖 CP D Q T 觸發(fā)器的時序圖觸發(fā)器的時序圖圖圖5.2.6(c) T 時序波形圖時序波形圖 CP T Q 5.2.3 同步同步J K觸發(fā)器電路組成和動作特點觸發(fā)器電路組成和動作特點 電路組成和邏輯符號電路組成和邏輯符號圖圖5.2.7是與非門和或非門構(gòu)成的同步是與非門和或非門構(gòu)成的同步JK觸發(fā)器的觸發(fā)器的原理電路。原理電路。圖圖5.2.7 同步同步JK觸發(fā)器觸發(fā)器 S CP R Q Q S R SD RD (a) 與非

38、門邏輯電路與非門邏輯電路 &G3 G4 G1 G2 J K K CP J Q Q R S RD SD (b) 或非門邏輯電路或非門邏輯電路 1G1 G2 G3 G4 111 & 在同步在同步RS觸發(fā)器電路的基礎(chǔ)上，增加了輸出到輸入觸發(fā)器電路的基礎(chǔ)上，增加了輸出到輸入的大回環(huán)交叉反饋，消除輸入觸發(fā)信號均有效時，電路的大回環(huán)交叉反饋，消除輸入觸發(fā)信號均有效時，電路出現(xiàn)不定態(tài)的問題。出現(xiàn)不定態(tài)的問題。 J相當相當S，K相當相當R。同步同步JK觸發(fā)器邏輯符號如圖觸發(fā)器邏輯符號如圖5.2.8所示。所示。J CP K RD Q Q SDJ CP K RD Q Q SD圖圖5.2.8 JK

39、觸發(fā)器的邏輯符號觸發(fā)器的邏輯符號工作原理工作原理 在在CP =0期間，門期間，門G1、G2均輸出高電平不變均輸出高電平不變( (時鐘時鐘封鎖了輸入信號封鎖了輸入信號) )，使門，使門G3、G4構(gòu)成的基本構(gòu)成的基本RS觸發(fā)器觸發(fā)器的輸入始終為高電平不變，則與非門構(gòu)成的同步的輸入始終為高電平不變，則與非門構(gòu)成的同步JK觸發(fā)觸發(fā)器的輸出將保持原態(tài)不變，既器的輸出將保持原態(tài)不變，既Qn+1=Qn 。在在CP=1期間，觸發(fā)器正常工作，工作原理如下。期間，觸發(fā)器正常工作，工作原理如下。圖圖5.2.9(a) 與非門同步與非門同步JK觸發(fā)器工作原理觸發(fā)器工作原理 1 1 1 0J=0 K=0Q=0， Q=1Q

40、=0， Q=1 CP=1& 1 1 0 1 J=0 K=0Q=1， Q=0Q=1， Q=0 CP=1& JK無效輸入，電路保持現(xiàn)態(tài)無效輸入，電路保持現(xiàn)態(tài)不變。不變。 1 0 1 0 J=0 K=1Q=0， Q=1Q=0， Q=1 CP=1& 1 0 0 11 11 0 J=0 K=1Q=1， Q=1Q=1， Q=0Q=0， Q=1 CP=1& K 有效置有效置“0”，從，從“1”到到“0”歷經(jīng)不定態(tài)。歷經(jīng)不定態(tài)。 問題：和同步問題：和同步RS觸發(fā)器比較，在電路結(jié)構(gòu)、邏輯功觸發(fā)器比較，在電路結(jié)構(gòu)、邏輯功能、動作特點上主要有哪些不同能、動作特點上主要有哪些不同?圖圖

41、5.2.9 (b) 與非門同步與非門同步JK觸發(fā)器工作原理觸發(fā)器工作原理 0 1 1 01 10 1 J=1 K=0Q=1， Q=1Q=0， Q=1Q=1， Q=0 CP=1& 1 1 0 1 J=1 K=0Q=1， Q=0Q=1， Q=0 CP =1& J 有效置有效置“1”，但從，但從“0”到到“1”歷經(jīng)不定態(tài)。歷經(jīng)不定態(tài)。 0 1 1 01 10 1 J=1 K=1Q=1， Q=1Q=0， Q=1Q=1， Q=0 CP =1& 1 0 0 11 11 0 J=1 K=1Q=1， Q=1Q=1， Q=0Q=0， Q=1 CP=1& J=K=1，電路反態(tài)工作，

42、電路反態(tài)工作，“0”到到“1”，或，或“1”到到“0”。 基本特點基本特點 時鐘有效電平期間，在輸入觸發(fā)信號作用下，電時鐘有效電平期間，在輸入觸發(fā)信號作用下，電路能被置路能被置“0”和置和置“1”，且具有記憶能力；從，且具有記憶能力；從“1”置置“0”和從和從“0”置置“1”時，電路分兩步動作，且以不定狀時，電路分兩步動作，且以不定狀態(tài)過渡；存在不定態(tài)，有約束條件。態(tài)過渡；存在不定態(tài)，有約束條件。 置置“0”和置和置“1”過程中，電路分兩步動作，且以過程中，電路分兩步動作，且以不定狀態(tài)過渡。又稱為空翻現(xiàn)象不定狀態(tài)過渡。又稱為空翻現(xiàn)象 工作速度高，但抗干擾能力差。工作速度高，但抗干擾能力差。 C

43、P Q “0”“0”1 2 3 4 圖圖5.2.10 當當J=K=1時，在時，在時鐘信號作用下，電路依時鐘信號作用下，電路依次反態(tài)工作，具有計數(shù)能次反態(tài)工作，具有計數(shù)能力。如圖力。如圖5.2.10所示。所示。5.2.4 同步同步D觸發(fā)器電路組成和動作特點觸發(fā)器電路組成和動作特點電路組成和邏輯符號電路組成和邏輯符號 D觸發(fā)器的邏輯電路，可以在觸發(fā)器的邏輯電路，可以在JK(RS)觸發(fā)器電路的觸發(fā)器電路的基礎(chǔ)上改進得到，當然，也可以獨立設(shè)計?；A(chǔ)上改進得到，當然，也可以獨立設(shè)計。 圖圖5.2.11(a)所示，是在與所示，是在與非門構(gòu)成的同步非門構(gòu)成的同步RS觸發(fā)器基觸發(fā)器基礎(chǔ)上改進成礎(chǔ)上改進成D觸發(fā)

44、器的原理電觸發(fā)器的原理電路。也可以用同步路。也可以用同步JK觸發(fā)器觸發(fā)器基礎(chǔ)上改進而成，如圖基礎(chǔ)上改進而成，如圖5.2.11(b)所示。當然，也可以所示。當然，也可以用與非門或或非門獨立設(shè)計。用與非門或或非門獨立設(shè)計。 圖圖5.2.11(a) RS改進電路改進電路 CP Q Q S R SD RD &G1 G2 G3 G4 &D 圖圖5.2.11(b) JK改進電路改進電路 J CP K Q Q S R SD RD &G3 G4 G1 G2 D D觸發(fā)器的邏輯符號如圖觸發(fā)器的邏輯符號如圖5.2.11(c)所示。所示。Q QSD RD D CP 圖圖5.2.11(c) 邏

45、輯符號邏輯符號 Q Q SD RD D CP D觸發(fā)器的邏輯功能只是觸發(fā)器的邏輯功能只是JK觸發(fā)器的特例，觸發(fā)器的特例，D觸發(fā)觸發(fā)器又稱鎖存器，可用來傳輸、存放輸入信號器又稱鎖存器，可用來傳輸、存放輸入信號(數(shù)據(jù)數(shù)據(jù))。 工作原理工作原理 在在CP=0期間期間，同步同步D觸發(fā)器的輸出將保持原態(tài)不變觸發(fā)器的輸出將保持原態(tài)不變 在在CP=1期間，觸發(fā)器能正常工作，工作原理如圖期間，觸發(fā)器能正常工作，工作原理如圖5.2.12。圖圖5.2.12 與非門同步與非門同步D觸發(fā)器工作原理觸發(fā)器工作原理 D=0CP=1&G3 G4 &G1 G2 Q=0， Q=1Q=0， Q=1101 00 1

46、1 11 0 D=0CP=1&G3 G4 &G1 G2 Q=1， Q=0Q=1， Q=110Q=0， Q=1 置置“0”，從，從“1”到到“0”歷經(jīng)不歷經(jīng)不定態(tài)定態(tài) 1* 1 01 10 1 D=1CP=1&G3 G4 &G1 G2 Q=0， Q=1Q=1， Q=101Q=1， Q=0 D=1CP=1&G3 G4 &G1 G2 Q=1， Q=0Q=1， Q=0010 1 置置“1”，從，從“0”到到“1”歷經(jīng)歷經(jīng)不定態(tài)不定態(tài) 1* 在在CP=0期間，門期間，門G1、G2被時鐘封鎖了，使門被時鐘封鎖了，使門G3、G4構(gòu)成的基本構(gòu)成的基本RS觸發(fā)器的

47、輸入始終為高電平。則觸發(fā)器的輸入始終為高電平。則D觸發(fā)觸發(fā)器輸出保持原態(tài)不變，既器輸出保持原態(tài)不變，既Qn+1=Qn。 在在CP=1期間，期間，D觸發(fā)器正常工作。觸發(fā)器正常工作。 不論不論Qn=0，還是，還是Qn =1，只要，只要D=0時，將使時，將使Qn+1=D=0，稱為觸發(fā)器置，稱為觸發(fā)器置“0”。 不論不論Qn=0，還是，還是Qn=1，只要，只要D=1時，將使時，將使Qn+1=D=1，稱為觸發(fā)器置，稱為觸發(fā)器置 “1”。 動作特點動作特點 時鐘有效電平期間，在輸入信號作用下，電路能時鐘有效電平期間，在輸入信號作用下，電路能被置被置“0”和和“1”，且具有記憶能力。，且具有記憶能力。 從從

48、“1”置置“0”和從和從“0”置置“1”時，電路分兩步時，電路分兩步動作，且以不定動作，且以不定狀態(tài)過渡。狀態(tài)過渡。 工作速度低，抗干擾能力差。工作速度低，抗干擾能力差。5.2.5 同步同步T觸發(fā)器電路組成和動作特點觸發(fā)器電路組成和動作特點電路組成和邏輯符號電路組成和邏輯符號 同樣，同樣，T觸發(fā)器的邏輯電路，可以在觸發(fā)器的邏輯電路，可以在JK(RS)觸發(fā)器觸發(fā)器電路的基礎(chǔ)上改進得到，如圖電路的基礎(chǔ)上改進得到，如圖5.2.13(a)所示。當然，也所示。當然，也可以獨立設(shè)計?？梢元毩⒃O(shè)計。 電路組成和邏輯符號電路組成和邏輯符號 同樣，同樣，T觸發(fā)器的邏輯電路，可以在觸發(fā)器的邏輯電路，可以在JK(R

49、S)觸發(fā)器觸發(fā)器電路的基礎(chǔ)上改進得到，如圖電路的基礎(chǔ)上改進得到，如圖5.2.13(a)所示。當然，也所示。當然，也可以獨立設(shè)計可以獨立設(shè)計。圖圖5.2.13(b)為同步為同步T觸發(fā)器的邏輯符號觸發(fā)器的邏輯符號圖圖5.2.13 同步同步T觸發(fā)器原理電路和邏輯符號觸發(fā)器原理電路和邏輯符號 (a) 與非門邏輯電路與非門邏輯電路 T SD RD CP Q Q &G3 G4 S R &G1 G2 & (b) 邏輯符號邏輯符號 Q Q SD RD T CP Q Q SD RD T CP 工作原理工作原理圖圖5.2.14 同步同步 T 觸發(fā)器工作原理觸發(fā)器工作原理CP=1&G

50、3 G4 &G1 G2 T=0Q=0， Q=1Q=0， Q=1 1 1 1 0 CP=1&G3 G4 &G1 G2 T=0Q=1， Q=0Q=1， Q=0 1 1 0 1 T=0，電路保持現(xiàn)態(tài)不變，電路保持現(xiàn)態(tài)不變，Qn+1=Qn 0 1 1 0 1 1 0 1 CP=1&G3 G4 &G1 G2 T=1Q=0， Q=1Q=1， Q=1Q=1， Q=0 1 0 0 1 1 1 1 0 CP=1&G3 G4 &G1 G2 T=1Q=1， Q=0Q=1， Q=1Q=0， Q=1T=1，電路反態(tài)工作，電路反態(tài)工作，01，10在在CP=0期間，門

51、期間，門G1、G2被時鐘封鎖，使門被時鐘封鎖，使門G3、G4構(gòu)成的基本構(gòu)成的基本RS觸發(fā)器的輸入始終為高電平。觸發(fā)器的輸入始終為高電平。 T觸發(fā)觸發(fā)器的輸出保持原態(tài)不變，既器的輸出保持原態(tài)不變，既Qn+1=Qn。 在在CP=1期間，期間，T觸發(fā)器正常工作。觸發(fā)器正常工作。 基本動作特點和基本動作特點和D觸發(fā)器相同。觸發(fā)器相同。 不論不論Qn=0，還是，還是Qn=1，只要，只要T=0時，將使時，將使Qn+1=Qn ，稱為觸發(fā)器稱為觸發(fā)器 “保持工作保持工作” 。 不論不論Qn=0，還是，還是Qn=1，只要，只要T=1時，將使時，將使Qn+1=Qn ，稱為觸發(fā)器稱為觸發(fā)器 “反態(tài)工作反態(tài)工作”。

52、動作特點動作特點 5.3 主從觸發(fā)器和邊沿觸發(fā)器主從觸發(fā)器和邊沿觸發(fā)器 5.3.1 主從主從RS觸發(fā)器觸發(fā)器 5.3.2 主從主從JK觸發(fā)器觸發(fā)器 5.3.3 主從主從D、T觸發(fā)器觸發(fā)器 5.3.4 邊沿觸發(fā)器邊沿觸發(fā)器5.3.1 主從主從RS觸發(fā)器觸發(fā)器主從主從RS觸發(fā)器的電路組成和邏輯符號觸發(fā)器的電路組成和邏輯符號主從主從RS觸發(fā)器電路和邏輯符號如圖觸發(fā)器電路和邏輯符號如圖5.3.1和和.2所示。所示。Q Q CP R S RD SD Q2 Q2 RD 從從 SD R2 CP2 S2 Q1 Q1 RD 主主 SD R1 CP1 S1 &(b) 圖圖5.3.1 主從主從RS觸發(fā)觸發(fā)器

53、原理電路器原理電路Q Q CP R S RD SD Q2 Q2 RD 從從 SD R2 CP2 S2 Q1 Q1 RD 主主 SD R1 CP1 S1 &(a) Q Q R S (a) CP 是由兩個相同的同步是由兩個相同的同步RS觸發(fā)器串聯(lián)組合而成，分別觸發(fā)器串聯(lián)組合而成，分別稱為主觸發(fā)器和從觸發(fā)器。主觸發(fā)器和從觸發(fā)器的時鐘稱為主觸發(fā)器和從觸發(fā)器。主觸發(fā)器和從觸發(fā)器的時鐘信號總是反相的。信號總是反相的。工作原理工作原理下面對圖下面對圖5.3.1(a)所示的電路進行分析。對應(yīng)的邏輯所示的電路進行分析。對應(yīng)的邏輯符號見圖符號見圖5.3.2(b)。圖圖5.3.2 主從主從RS觸發(fā)器的邏輯符

54、號觸發(fā)器的邏輯符號Q Q R S (b) CP Q Q R S (c) CP Q Q R S (d) CP Q Q CP R S RD SD Q2 Q2 RD 從從 SD R2 CP2 S2 Q1 Q1 RD 主主 SD R1 CP1 S1 &(a) 在在CP=0期間，主觸發(fā)器被時期間，主觸發(fā)器被時鐘信號封鎖，從觸發(fā)器的輸入鐘信號封鎖，從觸發(fā)器的輸入態(tài)不會改變，則主從態(tài)不會改變，則主從RS觸發(fā)器的觸發(fā)器的輸出狀態(tài)保持不變。即輸出狀態(tài)保持不變。即Qn+1=Qn。在在CP=1期間，主觸發(fā)器工作，期間，主觸發(fā)器工作，其輸出狀態(tài)其輸出狀態(tài)Q1n+1隨著輸入信號隨著輸入信號R和和S的變化而改變。

55、但從觸發(fā)的變化而改變。但從觸發(fā)器被時鐘封鎖，它的輸出不變。則主從器被時鐘封鎖，它的輸出不變。則主從RS觸發(fā)器狀態(tài)觸發(fā)器狀態(tài)仍保持不變。即仍保持不變。即Qn+1=Qn 。在在CP從從0到到1(上升沿上升沿)時刻，主觸發(fā)器從鎖定到工作，時刻，主觸發(fā)器從鎖定到工作，同時從觸發(fā)器從工作到被鎖定，則主從同時從觸發(fā)器從工作到被鎖定，則主從RS 觸發(fā)器狀態(tài)觸發(fā)器狀態(tài)保持不變。即保持不變。即Qn+1=Qn。Q Q CP R S RD SD Q2 Q2 RD 從從 SD R2 CP2 S2 Q1 Q1 RD 主主 SD R1 CP1 S1 &(a) 在在CP從從1到到0(下降沿下降沿)時刻，時刻，主觸發(fā)

56、器從工作到鎖定，同時，主觸發(fā)器從工作到鎖定，同時，從觸發(fā)器從封鎖到工作。主從從觸發(fā)器從封鎖到工作。主從RS觸發(fā)器的輸出狀態(tài)，由觸發(fā)器的輸出狀態(tài)，由CP=1最后時刻輸入的最后時刻輸入的R、S和相應(yīng)的和相應(yīng)的現(xiàn)態(tài)現(xiàn)態(tài)Qn決定，仍遵循基本決定，仍遵循基本RS觸觸發(fā)器邏輯原理工作。發(fā)器邏輯原理工作。 CP下降沿下降沿 CP上升沿上升沿 CP R S Q2 從從 R2 CP2 S2 Q1 主主 R1 CP1 S1 & Q Q Q1 Q1 時間時間t t0 時刻時刻 CP CP=0期間期間 CP=1期間期間 CP=0期間期間 主主Q1不工作不工作 主主Q1工作工作 主主Q1不工作不工作 從從Q2

57、工作工作 從從Q2不工作不工作 從從Q2 工作工作 主從觸發(fā)器主從觸發(fā)器Q 如何工作如何工作 ？ 主觸發(fā)器主觸發(fā)器Q1和從觸發(fā)器和從觸發(fā)器Q2串聯(lián)接力工作，串聯(lián)接力工作，好象交接不暢通好象交接不暢通 ? 如何解決如何解決 ? 按信號流程，主觸發(fā)器按信號流程，主觸發(fā)器Q1在先，在先， 從觸發(fā)器從觸發(fā)器Q2在后，仔細研究可以找到交接之處！在后，仔細研究可以找到交接之處！交接：主觸發(fā)器交接：主觸發(fā)器Q1交給從觸發(fā)器交給從觸發(fā)器 Q2。且必。且必須是工作時交接！須是工作時交接！Q1 Q2 Q1 Q2 Q1 Q2 t Q1 Q2 Q1 Q2 t Q1 Q2 Q1 Q2 特性表和特性方程特性表和特性方程C

58、P QnR SQn+1說明說明0 1 Qn鎖定保持鎖定保持0 0Qn保持保持0 11置置“1”1 00置置“0”1 11*不定態(tài)不定態(tài)表表5.3.1主從主從RS觸發(fā)器特性表觸發(fā)器特性表 主從主從 RS 觸發(fā)器動作特點和缺陷觸發(fā)器動作特點和缺陷只在時鐘信號每個周期內(nèi)的有效沿時刻工作只在時鐘信號每個周期內(nèi)的有效沿時刻工作(時鐘的時鐘的上升沿或下降沿上升沿或下降沿)。因此，抗干擾能力有所提高。因此，抗干擾能力有所提高。這種主從這種主從RS觸發(fā)觸發(fā)器只在時鐘信號的下器只在時鐘信號的下降沿時刻工作，輸出降沿時刻工作，輸出狀態(tài)的更新遵循基本狀態(tài)的更新遵循基本RS觸發(fā)器邏輯原理。觸發(fā)器邏輯原理。根據(jù)以上分析

59、結(jié)果列根據(jù)以上分析結(jié)果列特性表特性表5.3.1。主從主從RS觸發(fā)器特性方程和基本觸發(fā)器特性方程和基本RS觸發(fā)器的相同。觸發(fā)器的相同。 但在置但在置“0”和置和置“1”時，電路的輸出狀態(tài)仍以不時，電路的輸出狀態(tài)仍以不定狀態(tài)的方式過渡；當輸入信號均有效時，仍然存在不定狀態(tài)的方式過渡；當輸入信號均有效時，仍然存在不定態(tài)，有約束條件。定態(tài)，有約束條件。5.狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖和時序波形圖狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖和時序波形圖主從主從RS觸發(fā)器的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖和基本觸發(fā)器的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖和基本RS觸發(fā)器的相觸發(fā)器的相同。波形圖畫法如圖同。波形圖畫法如圖5.3.3所示。所示。 S R CP 不定不定狀態(tài)狀態(tài)Q圖圖5.3.3 主從主從RS觸

60、發(fā)器時序波形圖觸發(fā)器時序波形圖5.3.2 主從主從JK觸發(fā)器觸發(fā)器主從主從JK觸發(fā)器的電路組成和邏輯符號觸發(fā)器的電路組成和邏輯符號主從主從JK觸發(fā)器電路和邏輯符號如圖觸發(fā)器電路和邏輯符號如圖5.3.4和和.5所示。所示。圖圖5.3.4 主主從從JK觸發(fā)器觸發(fā)器原理電路原理電路Q Q CP K J RD SD Q2 Q2 RD 從從 SD K2 CP2 J2 Q1 Q1 RD 主主 SD K1 CP1 J1 &(a) Q Q CP K J RD SD Q2 Q2 RD 從從 SD K2 CP2 J2 Q1 Q1 RD 主主 SD K1 CP1 J1 &(b) 是由兩個相同的同步是由兩個相同的同步JK觸發(fā)器串聯(lián)組合而成，分別觸發(fā)器串聯(lián)組合而成，分別稱為主觸發(fā)器和從觸發(fā)器。主觸發(fā)器和從觸發(fā)器的時鐘稱為主觸發(fā)器和從觸發(fā)器。主觸發(fā)器和從觸發(fā)器的時鐘信號總是反相。信號總是反相。工作原理工作原理對圖對圖5.3.1(a)所示的電路進行分析。所示的電路進行分析。在在CP=0期間，時鐘信號鎖定主觸發(fā)器，從觸發(fā)器期間，時鐘信號鎖定主觸發(fā)器，從觸發(fā)器工作，但從觸發(fā)器輸入狀態(tài)不會改變，則主從工作，但從觸發(fā)器輸入狀態(tài)不會改變，則主從JK觸發(fā)器觸