數(shù)字電路邏輯概要PPT課件

1、5.1 概述一、用于記憶1位二進(jìn)制信號(hào) 兩個(gè)基本特點(diǎn)：1. 有兩個(gè)能自行保持的穩(wěn)定狀態(tài) 2. 根據(jù)輸入信號(hào)可以置成0或1二、分類 1. 按觸發(fā)方式（電平，脈沖，邊沿） 2. 按邏輯功能（RS, JK, D, T） 3. 按存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的原理（靜態(tài)，動(dòng)態(tài)）第1頁(yè)/共34頁(yè)5.2 SR鎖存器（Set Reset - Latch）一、電路結(jié)構(gòu)與工作原理電路結(jié)構(gòu)圖形符號(hào)第2頁(yè)/共34頁(yè)的約束條件。循所以正常工作下，應(yīng)遵不定”信號(hào)同時(shí)消失后，的“和表根據(jù)工作原理得到真值輸入端為置輸入端，為置”狀態(tài)為“”狀態(tài)為“定義：，引出輸入端用來(lái)置兩個(gè)或非門接成反饋，工作原理01210010101101DDDDDDRSQ

2、QSSRQQQQ*.,.*QQRSDD置1保持置0特性表第3頁(yè)/共34頁(yè)二、動(dòng)作特點(diǎn)在任何時(shí)刻，輸入都能直接改變輸出的狀態(tài)。例：10同為同時(shí)為和QQRSDD,第4頁(yè)/共34頁(yè)5.3 電平觸發(fā)的觸發(fā)器一、電路結(jié)構(gòu)與工作原理*QQRSCLK才起作用。和到達(dá)，只有觸發(fā)信號(hào)觸發(fā)器基本輸入控制門RSCLKRS高電平有效第5頁(yè)/共34頁(yè)異步置1端異步置0端預(yù)置端：用于初始化電路的狀態(tài)第6頁(yè)/共34頁(yè)二、動(dòng)作特點(diǎn)在CLK=1的全部時(shí)間里，S和R的變化都將引起輸出狀態(tài)的變化。變化多次翻轉(zhuǎn)、可能隨和期間，在RSQQCLK1干擾脈沖第7頁(yè)/共34頁(yè)電平觸發(fā)的D觸發(fā)器（D型鎖存器）*QQRSCLKS = DR =

3、DDQ* 第8頁(yè)/共34頁(yè)CLKtOt tttOOODQQ例5.3.2第9頁(yè)/共34頁(yè)5.4 脈沖觸發(fā)的觸發(fā)器一、電路結(jié)構(gòu)與工作原理提高可靠性，要求每個(gè)CLK周期輸出狀態(tài)只能改變1次第10頁(yè)/共34頁(yè)改變一次周期，輸出狀態(tài)只可能所以每個(gè)態(tài)翻轉(zhuǎn)“從”根據(jù)“主”的狀保持，下降沿到達(dá)時(shí)，“主”翻轉(zhuǎn)，“從”保持時(shí)，“主”按觸發(fā)器主從clkclk)(R,Sclk)(.211SR1*QQRSCLKnQ邏輯功能相同，觸發(fā)方式不同第11頁(yè)/共34頁(yè)CLKtOttttOOOOSRQQ例5.4.1123456第12頁(yè)/共34頁(yè)也是確定的的情況下，即使出現(xiàn)為解除約束觸發(fā)器主從*12QRSJK.SR兩條反饋線第13頁(yè)

4、/共34頁(yè)110111011后，“從”，“主”“主”保持時(shí)，則若clkQQclkKJ*,)(SR后，“從”保持“主”保持時(shí)，則若clkQQclkKJ01103*)()(,)(*QclkQQclkKJ后，“從”則“主”置若則“主”置若時(shí)，則若1001114000011102后，“從”，“主”保持，“主”時(shí)，則若clkQQclkKJ*,)(第14頁(yè)/共34頁(yè)(5) 列出真值表*QQKJCLK*Q*QQRSCLK*QSR翻轉(zhuǎn)第15頁(yè)/共34頁(yè)CLKtOttttOOOOJKQQ例5.4.2123456第16頁(yè)/共34頁(yè)二、脈沖觸發(fā)方式的動(dòng)作特點(diǎn)輸出狀態(tài)只能改變一次”狀態(tài)翻轉(zhuǎn)到達(dá)后，“從”按“主第二步“

5、從”保持時(shí)，“主”接收信號(hào)，第一步分兩步動(dòng)作：clkclk11.的信號(hào)進(jìn)入主觸發(fā)器時(shí)，只允許的信號(hào)進(jìn)入主觸發(fā)器時(shí)，只允許1110KQJQSR。最后的狀態(tài)，決定前，要找出期間里輸入發(fā)生變化時(shí)在可能翻轉(zhuǎn)一次高電平期間，“主”只在但主從起控制作用里輸入信號(hào)對(duì)“主”都的全部時(shí)間，“主”為同步主從*112QQclkclkclkJKclkSRSR.第17頁(yè)/共34頁(yè)第18頁(yè)/共34頁(yè)5.5 邊沿觸發(fā)的觸發(fā)器為了提高可靠性，增強(qiáng)抗干擾能力，希望觸發(fā)器的次態(tài)僅取決于CLK的下降沿（或上升沿）到來(lái)時(shí)的輸入信號(hào)狀態(tài)，與在此前、后輸入的狀態(tài)沒(méi)有關(guān)系。常見(jiàn)的三種電路結(jié)構(gòu)形式：1、用兩個(gè)電平觸發(fā)D觸發(fā)器組成的邊沿觸發(fā)器

6、2、維持阻塞觸發(fā)器3、利用門電路傳輸延遲時(shí)間的邊沿觸發(fā)器第19頁(yè)/共34頁(yè)一、電路結(jié)構(gòu)和工作原理*QQDCLKQ特性表上升沿觸發(fā)異步置1、置0端第20頁(yè)/共34頁(yè)利用CMOS傳輸門的邊沿觸發(fā)器反饋通路接通，自鎖保持通斷，而變化隨著斷通，時(shí)，,)(QTGTGDQDQTGTGclk432101反饋不通斷通，“主”保持此前的狀態(tài)通斷，后，,)(QQTGTGDTGTGclk43212后，輸出才能變化。直到下個(gè)反饋通路接通保持通斷，接收新的輸入斷通，clkQTGTGDQTGTGclk,)(43213列出真值表)4(*QQDCLKQ第21頁(yè)/共34頁(yè)端端，置，置有異步置有異步置015)(、后的狀態(tài)無(wú)關(guān)輸入

7、的狀態(tài)，而與此前僅取決于上升沿到達(dá)時(shí)，的上升沿（或下降沿）變化發(fā)生在二、動(dòng)作特點(diǎn)*QclkQ第22頁(yè)/共34頁(yè)CLKtOt ttOODQ例5.5.1第23頁(yè)/共34頁(yè)5.6 觸發(fā)器的邏輯功能及其描述方法5.6.1 觸發(fā)器按邏輯功能的分類時(shí)鐘控制的觸發(fā)器中由于輸入方式不同（單端，雙端輸入）、次態(tài)（ ）隨輸入變化的規(guī)則不同（即真值表不相同） 常見(jiàn)的有四類：SR，JK，T，D觸發(fā)器等。*Q第24頁(yè)/共34頁(yè)一、SR觸發(fā)器1. 定義，凡在時(shí)鐘信號(hào)作用下，具有如下功能的觸發(fā)器稱為SR觸發(fā)器0*2SRQRSRSQRSQRSQRSQRSQ特性方程.*QQRS鎖存器不受時(shí)鐘信號(hào)的控制，因此不屬于這里定義的觸發(fā)

8、器。第25頁(yè)/共34頁(yè)狀狀態(tài)態(tài)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換換圖圖. 3符號(hào)符號(hào). 4描述觸發(fā)器的邏輯功能：特性表特性方程狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖第26頁(yè)/共34頁(yè)二、JK觸發(fā)器1.定義QKQJQ*2:.特性方程狀狀態(tài)態(tài)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換換圖圖.3*QQKJ符號(hào)符號(hào). 4第27頁(yè)/共34頁(yè)CLKtOttttOOOORDJKQ題5.151234501JJK1K第28頁(yè)/共34頁(yè)三、T觸發(fā)器1. 定義：凡在時(shí)鐘信號(hào)作用下，具有如下功能的觸發(fā)器*QQTQTQTQ*2:.特性方程狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖. 3符號(hào). 4在時(shí)鐘信號(hào)作用下，T=0時(shí)，保持；T=1時(shí)，翻轉(zhuǎn)。第29頁(yè)/共34頁(yè)四、D觸發(fā)器1. 定義：凡在時(shí)鐘信號(hào)作用下，具有如下功能的觸發(fā)器*QQDDQ *2:.特性方程狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖. 3符號(hào). 4第30頁(yè)/共34頁(yè)邏輯功能：是 與輸入及 在CLK作用后穩(wěn)態(tài)之間的關(guān)系 （RS, JK, D, T） 電路結(jié)構(gòu)形式：具有不同的動(dòng)作特點(diǎn)（轉(zhuǎn)換狀態(tài)的動(dòng)態(tài)過(guò)程）（同步，主從，邊沿）*QQ第31頁(yè)/共34頁(yè)5.7