第5章 觸發(fā)器2

1、1第五章第五章 觸發(fā)器觸發(fā)器Chapter 5 Flip-Flops 第一節(jié)第一節(jié) 概述概述 第二節(jié)第二節(jié) 觸發(fā)器的電路結(jié)構(gòu)與動作特點觸發(fā)器的電路結(jié)構(gòu)與動作特點 5.2.1 基本基本RS觸發(fā)器觸發(fā)器 5.2.2 同步觸發(fā)器同步觸發(fā)器 5.2.3 主從觸發(fā)器主從觸發(fā)器 5.2.4 邊沿觸發(fā)器邊沿觸發(fā)器 5.2.5 CMOS觸發(fā)器觸發(fā)器 第三節(jié)第三節(jié) 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 第四節(jié)第四節(jié) 觸發(fā)器應(yīng)用舉例觸發(fā)器應(yīng)用舉例2上次授課內(nèi)容回顧上次授課內(nèi)容回顧u觸發(fā)器的概念、特點、分類；觸發(fā)器的概念、特點、分類；u觸發(fā)器的觸發(fā)類型：觸發(fā)器的觸發(fā)類型： 直接觸發(fā)、電平觸發(fā)、邊

2、沿觸發(fā)；直接觸發(fā)、電平觸發(fā)、邊沿觸發(fā)；u基本基本RSRS觸發(fā)器觸發(fā)器( (與非門與非門) )；基本基本RSRS觸發(fā)器觸發(fā)器同步同步觸發(fā)器觸發(fā)器數(shù)字電路一般工作數(shù)字電路一般工作在同一個在同一個CPCP下。下。直接觸發(fā)直接觸發(fā)電平觸發(fā)電平觸發(fā)同步同步RSRS觸發(fā)器觸發(fā)器同步同步D D觸發(fā)器觸發(fā)器同步同步JKJK觸發(fā)器觸發(fā)器同步同步T,TT,T觸發(fā)器觸發(fā)器01RSQRSQnn3上次授課內(nèi)容回顧上次授課內(nèi)容回顧 同步觸發(fā)器同步觸發(fā)器 ( (時鐘觸發(fā)器時鐘觸發(fā)器) ) 同步同步RSRS觸發(fā)器觸發(fā)器 同步同步D D觸發(fā)器觸發(fā)器 同步同步JKJK觸發(fā)器觸發(fā)器 同步同步T T觸發(fā)器觸發(fā)器 T T觸發(fā)器觸發(fā)器0

3、1RSQRSQnnDQn1nnQQ1nnnQKQJQ1nnnQTQTQ14同步同步觸發(fā)器觸發(fā)器主從主從觸發(fā)器觸發(fā)器同步觸發(fā)器同步觸發(fā)器的空翻現(xiàn)象的空翻現(xiàn)象 主從主從RSRS觸發(fā)器觸發(fā)器主從主從D D觸發(fā)器觸發(fā)器主從主從JKJK觸發(fā)器觸發(fā)器從觸發(fā)器只能輸出從觸發(fā)器只能輸出 CP=1期間，主觸發(fā)器期間，主觸發(fā)器最后最后一次一次 變化所得到的狀態(tài)。變化所得到的狀態(tài)。 上次授課內(nèi)容回顧上次授課內(nèi)容回顧5與非門構(gòu)成的基本與非門構(gòu)成的基本RS-FF或非門構(gòu)成的基本或非門構(gòu)成的基本RS-FF同步同步RS 觸發(fā)器觸發(fā)器1S1RQSRQC1CP同步同步D-FF的慣用符號和國標(biāo)符號的慣用符號和國標(biāo)符號 上次授課內(nèi)

4、容回顧上次授課內(nèi)容回顧6同步同步JK-FF的慣用符號和國標(biāo)符號的慣用符號和國標(biāo)符號 同步同步T-FF的慣用符號和國標(biāo)符號的慣用符號和國標(biāo)符號 主從主從RS-FF的慣用符號的慣用符號主從主從D-FF的慣用符號和國標(biāo)符號的慣用符號和國標(biāo)符號 上次授課內(nèi)容回顧上次授課內(nèi)容回顧7 主從主從JK-FFJK-FF的邏輯圖的邏輯圖 主從主從JK-FF的特性表的特性表SR特性歸納J=K=0時, Qn+1=QnJK 時，時，Qn+1=JJ=K=1時，Qn+1=Qn三、主從三、主從JK-FFJK-FF8主從主從JK-FF的慣用符號和國標(biāo)符號的慣用符號和國標(biāo)符號 由特性表可知，其特性方程仍為由特性表可知，其特性方程

5、仍為:nnnQKQJQ1例：例：在下圖所示的主從在下圖所示的主從JK觸發(fā)器電路中，若觸發(fā)器電路中，若CP、J、K的電壓波形如圖所示的電壓波形如圖所示,試求試求Q和和 端的電壓波形端的電壓波形,設(shè)設(shè) 。Q0nQ三、主從三、主從JK-FFJK-FF9 注：在注：在CP=1期間，期間，J、K信號均未發(fā)生改變。信號均未發(fā)生改變。三、主從三、主從JK-FFJK-FF10(二二)主從主從JF-FF的一次變化現(xiàn)象的一次變化現(xiàn)象例：例：根據(jù)根據(jù)CP、J、K信號的波形分析主、從觸發(fā)器信號的波形分析主、從觸發(fā)器的輸出規(guī)律。的輸出規(guī)律。波形強調(diào)了波形強調(diào)了CP=1期間期間J、K是變化的。是變化的。試分析三個時鐘試分

6、析三個時鐘CP作用期間主、從觸發(fā)器的輸出作用期間主、從觸發(fā)器的輸出變化規(guī)律。變化規(guī)律。主從主從JK-FF對照邏輯圖對照邏輯圖SR11 主從主從JK-FF的邏輯圖的邏輯圖 SR0-1-0-111-0-1-001010打開打開封鎖封鎖010封鎖封鎖1打開打開01CP=1期間期間JK多次變多次變化時的情況化時的情況10三、主從三、主從JK-FFJK-FF12 主從主從JK-FF的邏輯圖的邏輯圖 SR1-0-1-000-1-0-111001打開打開封鎖封鎖100封鎖封鎖1打開打開10CP=1期間期間JK多次變多次變化時的情況化時的情況01三、主從三、主從JK-FFJK-FF13三、主從三、主從JK-F

7、FJK-FF結(jié)論結(jié)論：當(dāng)當(dāng)Q=0時時, 只有只有J的變化可能使的變化可能使Y由由0變變1, 且只改變一次。且只改變一次。當(dāng)當(dāng)Q=1時時, 只有只有K的變化可能使的變化可能使Y由由1變變0, 且只改變一次。且只改變一次。這就是主從這就是主從JK觸發(fā)器的觸發(fā)器的一次變化現(xiàn)象一次變化現(xiàn)象。YY14【例例】右圖示出了右圖示出了CP、J、K信號的波形，波信號的波形，波形強調(diào)了形強調(diào)了CP=1期間期間J、K是變化的。是變化的。試分析三個時鐘試分析三個時鐘CP作作用期間主、從觸發(fā)器用期間主、從觸發(fā)器的輸出變化規(guī)律。的輸出變化規(guī)律。令令Qn0.15主從主從JK-FFJK-FF的一次變化現(xiàn)象示例的一次變化現(xiàn)象示

8、例YY結(jié)論結(jié)論：當(dāng)當(dāng)Q=0時，只有時，只有J的變化可的變化可能使能使Y由由0變變1，且只改變，且只改變一次。一次。當(dāng)當(dāng)Q=1時，只有時，只有K的變化的變化可能使可能使Y由由1變變0，且只改，且只改變一次。這就是主從變一次。這就是主從JK觸觸發(fā)器的發(fā)器的一次變化現(xiàn)象一次變化現(xiàn)象。16 主從主從JK觸發(fā)器的觸發(fā)器的一次變化現(xiàn)象一次變化現(xiàn)象說明觸發(fā)器在說明觸發(fā)器在CP作用期間對作用期間對J、K的變化是敏感的。干擾信號是造成的變化是敏感的。干擾信號是造成J、K變化的重要原因。在變化的重要原因。在CP作用期間，干擾信號相當(dāng)作用期間，干擾信號相當(dāng)于窄脈沖作用于于窄脈沖作用于J或或K端，引起主觸發(fā)器狀態(tài)改變

9、，端，引起主觸發(fā)器狀態(tài)改變，主觸發(fā)器記憶了干擾信號，使得主從主觸發(fā)器記憶了干擾信號，使得主從JK觸發(fā)器觸發(fā)器抗干抗干擾能力變差擾能力變差。三、主從三、主從JK-FFJK-FF17 從本小節(jié)可知：從本小節(jié)可知： 1、主從觸發(fā)器狀態(tài)的改變是在、主從觸發(fā)器狀態(tài)的改變是在CP下降沿下降沿完完成的，因而這種結(jié)構(gòu)成的，因而這種結(jié)構(gòu)無空翻現(xiàn)象無空翻現(xiàn)象； 2、主從觸發(fā)器在、主從觸發(fā)器在CP作用期間作用期間無法抗干擾無法抗干擾，為克服這一缺點，又出現(xiàn)了為克服這一缺點，又出現(xiàn)了邊沿觸發(fā)器邊沿觸發(fā)器。三、主從三、主從JK-FFJK-FF185.2.4 邊沿觸發(fā)器邊沿觸發(fā)器(Edge-triggered Flip-

10、Flop)tCP上升沿上升沿下降沿下降沿01:也稱正邊沿也稱正邊沿10:也稱負(fù)邊沿也稱負(fù)邊沿19 為了提高觸發(fā)器的可靠性，增強抗干擾能力，希為了提高觸發(fā)器的可靠性，增強抗干擾能力，希望觸發(fā)器的望觸發(fā)器的次態(tài)僅僅取決于次態(tài)僅僅取決于CP信號下降沿信號下降沿(或上升沿或上升沿)到達(dá)時刻輸入信號的狀態(tài)。為實現(xiàn)這一設(shè)想，人們研到達(dá)時刻輸入信號的狀態(tài)。為實現(xiàn)這一設(shè)想，人們研制了各種制了各種邊沿觸發(fā)器邊沿觸發(fā)器。u維持阻塞結(jié)構(gòu)正邊沿維持阻塞結(jié)構(gòu)正邊沿RS觸發(fā)器觸發(fā)器;u維持阻塞結(jié)構(gòu)正邊沿維持阻塞結(jié)構(gòu)正邊沿D觸發(fā)器觸發(fā)器;u利用傳輸延遲時間的負(fù)邊沿利用傳輸延遲時間的負(fù)邊沿JK觸發(fā)器觸發(fā)器;u利用利用CMOS

11、傳輸門的上邊沿傳輸門的上邊沿D觸發(fā)器觸發(fā)器u利用利用CMOS傳輸門的上邊沿傳輸門的上邊沿JK觸發(fā)器觸發(fā)器5.2.4 邊沿觸發(fā)器邊沿觸發(fā)器(Edge-triggered Flip-Flop)20一、維持阻塞結(jié)構(gòu)正邊沿觸發(fā)器一、維持阻塞結(jié)構(gòu)正邊沿觸發(fā)器(1) 維持阻塞正邊沿維持阻塞正邊沿RS觸發(fā)器觸發(fā)器維持阻塞正邊沿維持阻塞正邊沿RS觸發(fā)器邏輯圖觸發(fā)器邏輯圖 置置1維持線維持線置置0阻塞線阻塞線置置1阻塞線阻塞線置置0維持線維持線5.2.4 邊沿觸發(fā)器邊沿觸發(fā)器(Edge-triggered Flip-Flop)21一、維持阻塞結(jié)構(gòu)一、維持阻塞結(jié)構(gòu) 正邊沿正邊沿RS觸發(fā)器觸發(fā)器置置1維持線維持線置

12、置0維持線維持線12增加增加G5G6與線。即使與線。即使 S、R低電平消失，當(dāng)?shù)碗娖较В?dāng)CP S R的狀態(tài)也維持不變的狀態(tài)也維持不變&CPSRQQG3G4G1G2&G5S&G6R目的：目的：CP由低變?yōu)楦吆鬅o由低變?yōu)楦吆鬅o論論S、R如何改變，如何改變， G3 G4輸出始終不變。輸出始終不變。010 101022一、維持阻塞結(jié)構(gòu)一、維持阻塞結(jié)構(gòu) 正邊沿正邊沿RS觸發(fā)器觸發(fā)器置置0阻塞線阻塞線置置1阻塞線阻塞線43置置1維持線維持線置置0維持線維持線12&CPSRQQG3G4G1G2&G5S&G6R目的：目的：CP由低變?yōu)楦吆鬅o由低變?yōu)楦吆鬅o論論

13、S、R如何改變，如何改變， G3 G4輸出始終不變。輸出始終不變。1011110110000當(dāng)當(dāng)CP=1，G3 G4輸出改變，且不允許輸出改變，且不允許S=1,R=0 G3出出0 G4出出0增加線。即使增加線。即使S R先先后為后為1，G3 G4組成的組成的RS觸觸發(fā)器不會改變狀態(tài)，保證發(fā)器不會改變狀態(tài)，保證CP=1的全部時間里的全部時間里G3 G4輸出不會改變。輸出不會改變。S=0,R=1 G3出出0 G4出出123一、維持阻塞結(jié)構(gòu)一、維持阻塞結(jié)構(gòu) 正邊沿正邊沿RS觸發(fā)器觸發(fā)器&CPSRQQG3G4G1G2&G5S&G6R00111100是否還有約束條件？是否還有約束

14、條件？約束條件依然存在，約束條件依然存在，即：即：RS=0RS=0不允許！不允許！111024由分析可知，其特性方程仍為由分析可知，其特性方程仍為:01RSQRSQnn一、維持阻塞結(jié)構(gòu)一、維持阻塞結(jié)構(gòu) 正邊沿正邊沿RS觸發(fā)器觸發(fā)器邏輯符號邏輯符號1S1RQSRQC1CP1S1RQSRQC1CP正邊沿正邊沿RS觸發(fā)器觸發(fā)器負(fù)邊沿負(fù)邊沿RS觸發(fā)器觸發(fā)器同步同步RS觸發(fā)器觸發(fā)器25維持阻塞正邊沿維持阻塞正邊沿D觸發(fā)器邏輯圖觸發(fā)器邏輯圖 SRD一、維持阻塞結(jié)構(gòu)一、維持阻塞結(jié)構(gòu) 正邊沿觸發(fā)器正邊沿觸發(fā)器(2) 維持阻塞正邊沿維持阻塞正邊沿D觸發(fā)器觸發(fā)器26維持阻塞正邊沿維持阻塞正邊沿D觸發(fā)器觸發(fā)器慣用邏

15、輯符號慣用邏輯符號 和和 國家標(biāo)準(zhǔn)邏輯符號國家標(biāo)準(zhǔn)邏輯符號 一、維持阻塞結(jié)構(gòu)一、維持阻塞結(jié)構(gòu) 正邊沿觸發(fā)器正邊沿觸發(fā)器(2) 維持阻塞正邊沿維持阻塞正邊沿D觸發(fā)器觸發(fā)器DS其中：其中： 具有異步具有異步“置置1”功能；功能； 具有異步具有異步“置置0”功能。功能。DR27例：例：已知維持阻塞正邊沿已知維持阻塞正邊沿D觸發(fā)器的觸發(fā)器的CP、 、 、D信號波形如下，試畫出信號波形如下，試畫出Q的波形的波形(令令 )。DRDS1nQ 由分析可知，維持阻塞正邊沿由分析可知，維持阻塞正邊沿D觸發(fā)器的特性方程仍觸發(fā)器的特性方程仍為：為： 。集成維持阻塞。集成維持阻塞D觸發(fā)器有觸發(fā)器有7474、74H74、

16、74S74、74LS74等，它們均為雙等，它們均為雙D觸發(fā)器。觸發(fā)器。DQn128二、利用傳輸延遲時間的負(fù)邊沿二、利用傳輸延遲時間的負(fù)邊沿JK觸發(fā)器觸發(fā)器PPRS觸發(fā)器，其翻轉(zhuǎn)觸發(fā)器，其翻轉(zhuǎn)時間小于門時間小于門G7、G8的傳輸延遲時間的傳輸延遲時間分析分析: ( 設(shè)設(shè)J=1,K=0,Q=0,Q=1) CP=0：J,K變化無影響，因為變化無影響，因為CP=0鎖住了鎖住了G7,G8. Q=0不變不變 CP: 01, CP=1使使G6輸出輸出1，(G50,但晚但晚),所以所以G40. Q=0不變不變 CP=1: Q=0鎖住鎖住G8，K變化無影響。變化無影響。Q=1 G6=1 Q=0 不變不變 CP:

17、10, G6=0,Q取決取決G5，因為，因為J=1,Q=1, G5=0 Q=1,變化。變化。 注意：注意：CP 10, G7=1,但延遲了。但延遲了。Q已經(jīng)已經(jīng)=0.29利用傳輸延遲時間的負(fù)邊沿利用傳輸延遲時間的負(fù)邊沿JK觸發(fā)器邏輯圖及邏輯符號觸發(fā)器邏輯圖及邏輯符號 二、利用傳輸延遲時間的負(fù)邊沿二、利用傳輸延遲時間的負(fù)邊沿JK觸發(fā)器觸發(fā)器 由分析可知，利用傳輸延遲時間的負(fù)邊由分析可知，利用傳輸延遲時間的負(fù)邊JK沿觸發(fā)器的沿觸發(fā)器的特性方程仍為：特性方程仍為： 。屬于這種類型的集成觸。屬于這種類型的集成觸發(fā)器常用的型號為雙發(fā)器常用的型號為雙JK觸發(fā)器觸發(fā)器74S112、74LS112。nnnQK

18、QJQ130 例：例：已知負(fù)邊沿已知負(fù)邊沿JK觸發(fā)器的觸發(fā)器的CP、 、 、J、K信號波形如下，試畫出信號波形如下，試畫出Q的波形的波形(令令 )。DRDS0nQ31從本小節(jié)可知：從本小節(jié)可知： 邊沿觸發(fā)器的共同特點是：邊沿觸發(fā)器的共同特點是：觸發(fā)器的狀態(tài)僅觸發(fā)器的狀態(tài)僅取決于取決于CP信號的上升或下降沿到達(dá)時的輸入的信號的上升或下降沿到達(dá)時的輸入的邏輯狀態(tài)邏輯狀態(tài)。這一特點有效的提高了觸發(fā)器的抗干。這一特點有效的提高了觸發(fā)器的抗干擾能力，因而也提高了電路工作的可靠性。擾能力，因而也提高了電路工作的可靠性。5.2.4 邊沿觸發(fā)器邊沿觸發(fā)器(Edge-triggered Flip-Flop)四、

19、利用四、利用CMOS傳輸門的上邊沿傳輸門的上邊沿D觸發(fā)器觸發(fā)器 因為這種結(jié)構(gòu)的觸發(fā)器結(jié)構(gòu)上與主從觸發(fā)器相因為這種結(jié)構(gòu)的觸發(fā)器結(jié)構(gòu)上與主從觸發(fā)器相似，有時也稱為似，有時也稱為CMOS主從主從D觸發(fā)器。其電路結(jié)構(gòu)觸發(fā)器。其電路結(jié)構(gòu)圖如下圖所示：圖如下圖所示：32圖圖5.2.21 5.2.21 利用利用CMOSCMOS傳輸門的上邊沿傳輸門的上邊沿D D觸發(fā)器邏輯圖觸發(fā)器邏輯圖 QQQQ33 對上圖稍加改變，用或非門取代反相器，加進(jìn)對上圖稍加改變，用或非門取代反相器，加進(jìn)置位、復(fù)位端，則成為具有置位、復(fù)位端，則成為具有異步異步置位、復(fù)位置位、復(fù)位端的端的CMOS上邊沿上邊沿D觸發(fā)器，如圖所示：觸發(fā)器，

20、如圖所示：圖圖5.2.22 5.2.22 具有異步置位、復(fù)位端的上邊沿具有異步置位、復(fù)位端的上邊沿D D觸發(fā)器邏輯圖觸發(fā)器邏輯圖 34 雙雙D觸發(fā)器觸發(fā)器CD4013（CC4013）就是這樣的觸發(fā)）就是這樣的觸發(fā)器，其功能表和邏輯符號如下所示：器，其功能表和邏輯符號如下所示：表表5-2-9 CD40135-2-9 CD4013功能表功能表圖圖5.2.23 CD40135.2.23 CD4013圖形符號圖形符號 35五、利用五、利用CMOS傳輸門的上邊沿傳輸門的上邊沿JK觸發(fā)器觸發(fā)器 CMOS邊沿邊沿JK觸發(fā)器是在觸發(fā)器是在D觸發(fā)器的基礎(chǔ)上增觸發(fā)器的基礎(chǔ)上增加轉(zhuǎn)換電路而成，如圖所示：加轉(zhuǎn)換電路而

21、成，如圖所示：圖圖5.2.24 5.2.24 利用利用CMOSCMOS傳輸門的上邊沿傳輸門的上邊沿JKJK觸發(fā)器邏輯圖觸發(fā)器邏輯圖 36 雙雙JK觸發(fā)器觸發(fā)器CD4027(CC4027)就是以該電路為主就是以該電路為主干，其功能表和慣干，其功能表和慣用符號如下：用符號如下：表表5 52 210 CD402710 CD4027功能表功能表圖圖5.2.25 CD40275.2.25 CD4027圖形符號圖形符號374.3 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 按邏輯功能的不同，鐘控觸發(fā)器可分為：按邏輯功能的不同，鐘控觸發(fā)器可分為： RS D JK T T 描述觸發(fā)器邏輯功能的方

22、法有：描述觸發(fā)器邏輯功能的方法有： 特性表特性表 特性特性(征征)方程方程 狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖384.3.1 觸發(fā)器按邏輯功能的分類與描述觸發(fā)器按邏輯功能的分類與描述一、一、RS觸發(fā)器觸發(fā)器 1. 特性表特性表凡在時鐘控制下，邏輯功凡在時鐘控制下，邏輯功能符合此特性表的觸發(fā)器能符合此特性表的觸發(fā)器就叫做就叫做 RS 觸發(fā)器。觸發(fā)器。0 0 10 1 00 1 11 0 01 0 11 1 0111000不定1 1 1不定n Q n+1 Q 0 0 0R S 392. 特性方程特性方程3. 狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖 它表明它表明 Q 從從Qn Qn+1所需要的輸入條件。所需要的輸入條件。綜上綜上可

23、知可知描述觸發(fā)器的邏輯功能有三種方法：描述觸發(fā)器的邏輯功能有三種方法： 特性表、特性方程和狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖特性表、特性方程和狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖。01R = XS = 0R = 0S = 1R = 1S = 0R = 0 S = X RSQQn+1n0 1000111100 11 1X X0 0狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖可從特性表中歸納，狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖可從特性表中歸納，由由特性表特性表填填卡諾圖卡諾圖得得特性方程特性方程：Qn+1= S+ RQnRS = 0(約束條件)40 凡在時鐘信號作用下邏輯功能符合下表的邏凡在時鐘信號作用下邏輯功能符合下表的邏輯功能者，均叫做輯功能者，均叫做D觸發(fā)器。觸發(fā)器。D觸發(fā)器特性表觸發(fā)器特性表D觸

24、發(fā)器特性觸發(fā)器特性(征征)方程方程D觸發(fā)器的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖觸發(fā)器的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖 DQn1二、二、D觸發(fā)器觸發(fā)器41 凡在時鐘信號作用下邏輯功能符合下表的邏凡在時鐘信號作用下邏輯功能符合下表的邏輯功能者，均叫做輯功能者，均叫做JK觸發(fā)器。觸發(fā)器。JK觸發(fā)器特性表觸發(fā)器特性表JK觸發(fā)器特性觸發(fā)器特性(征征)方程方程JK觸發(fā)器的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖觸發(fā)器的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖 nnnQKQJQ1三、三、JK觸發(fā)器觸發(fā)器42 T觸發(fā)器的邏輯功能是：當(dāng)觸發(fā)器的邏輯功能是：當(dāng)T=1時，每來一時，每來一個個CP信號其狀態(tài)就翻轉(zhuǎn)一次；而當(dāng)信號其狀態(tài)就翻轉(zhuǎn)一次；而當(dāng)T=0時，時，CP信號到達(dá)后其狀態(tài)保持不變。信號到達(dá)后其狀態(tài)保持不變。T

25、觸發(fā)器特性表觸發(fā)器特性表T觸發(fā)器特性觸發(fā)器特性(征征)方程方程T觸發(fā)器的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖觸發(fā)器的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖 nnnQTQTQ1四、四、T、T 觸發(fā)器觸發(fā)器43 在觸發(fā)器的定型產(chǎn)品中并沒有專門的在觸發(fā)器的定型產(chǎn)品中并沒有專門的T觸發(fā)觸發(fā)器，而是將器，而是將JK觸發(fā)器的觸發(fā)器的J、K輸入端連在一起作輸入端連在一起作為為T端，若端，若 (接高電平接高電平)，則有，則有 ，即，即每次每次CP信號作用后觸發(fā)器必發(fā)生翻轉(zhuǎn)，這種觸信號作用后觸發(fā)器必發(fā)生翻轉(zhuǎn)，這種觸發(fā)器即為發(fā)器即為 T 觸發(fā)器。觸發(fā)器。1TnnQQ1四、四、T、T 觸發(fā)器觸發(fā)器445.3.2 觸發(fā)器電路結(jié)構(gòu)與邏輯功能的關(guān)系觸發(fā)器電路結(jié)構(gòu)與邏輯功能的

26、關(guān)系 邏輯功能：著重邏輯功能：著重次態(tài)、現(xiàn)態(tài)及輸入信號之間的邏次態(tài)、現(xiàn)態(tài)及輸入信號之間的邏輯關(guān)系輯關(guān)系，可用，可用特性表、特性方程或狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖特性表、特性方程或狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖給出。給出。 按邏輯功能的不同，可將觸發(fā)器分為：按邏輯功能的不同，可將觸發(fā)器分為：RS、D、JK、T和和 T 觸發(fā)器等類型。觸發(fā)器等類型。 而電路結(jié)構(gòu)形式著重于而電路結(jié)構(gòu)形式著重于動作特點動作特點。按電路結(jié)構(gòu)形。按電路結(jié)構(gòu)形式的不同可將觸發(fā)器分為：基本式的不同可將觸發(fā)器分為：基本RS、同步、主從、同步、主從、邊沿觸發(fā)器等。邊沿觸發(fā)器等。同一邏輯功能的觸發(fā)器可以用不同的電路結(jié)構(gòu)實現(xiàn)；同一邏輯功能的觸發(fā)器可以用不同的電路結(jié)構(gòu)實現(xiàn)；

27、同一電路結(jié)構(gòu)同一電路結(jié)構(gòu)可以做成不同邏輯功能的觸發(fā)器。可以做成不同邏輯功能的觸發(fā)器。45 因為因為JK觸發(fā)器包含了觸發(fā)器包含了RS、T、T觸發(fā)觸發(fā)器的所有邏輯功能，所以目前生產(chǎn)的時鐘器的所有邏輯功能，所以目前生產(chǎn)的時鐘控制觸發(fā)器定型產(chǎn)品中控制觸發(fā)器定型產(chǎn)品中只有只有JK-FF和和D-FF兩大類兩大類。4.3.3 不同觸發(fā)器之間的轉(zhuǎn)換不同觸發(fā)器之間的轉(zhuǎn)換46（一）（一）D-FF轉(zhuǎn)換成轉(zhuǎn)換成JK-FFnQKnQJD得到：nQKnQJ1nQ D;1nQ根據(jù)：4.3.3 不同觸發(fā)器之間的轉(zhuǎn)換不同觸發(fā)器之間的轉(zhuǎn)換 看到此看到此47(二二) JK-FF轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)換為D-FF的轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換換圖圖 DK D

28、,J得到：nQKnQJ1nQ :FF-JK nDQnQD )nQnQD(D1nQ :FF-D 根據(jù)：4.3.3 不同觸發(fā)器之間的轉(zhuǎn)換不同觸發(fā)器之間的轉(zhuǎn)換484.4 觸發(fā)器的應(yīng)用舉例觸發(fā)器的應(yīng)用舉例例例1 1：CMOS主從主從D-FF CC4013組成圖組成圖4.4.1(a)所示電路。所示電路。CP為方為方波，其周期遠(yuǎn)大于電路中波，其周期遠(yuǎn)大于電路中RC的乘積。分析在的乘積。分析在CP作用下，電路輸出作用下，電路輸出Q怎樣變化？若已知怎樣變化？若已知 ，試畫出試畫出Q端的波形，并標(biāo)明有關(guān)參數(shù)。（已知端的波形，并標(biāo)明有關(guān)參數(shù)。（已知VDD=+5V,反相器的閾反相器的閾值電壓為值電壓為2.5V）。）

29、。pFCkR100,100,100 sTCP圖圖5.4.1(a) 5.4.1(a) 例例1 1圖圖 圖圖5.4.1(b) 5.4.1(b) 例例1 1波形圖波形圖 49D0=MD1=Q0Q0n+1=D0=MQ1n+1=D1=Q0n例：單脈沖產(chǎn)生電路。例：單脈沖產(chǎn)生電路。4.4 觸發(fā)器的應(yīng)用舉例觸發(fā)器的應(yīng)用舉例將脈沖寬度將脈沖寬度(高高電平電平1的時間的時間)大大于時鐘周期的輸于時鐘周期的輸入入M信號轉(zhuǎn)換成信號轉(zhuǎn)換成脈沖寬度恒定為脈沖寬度恒定為一個一個CP周期的輸周期的輸出信號出信號Y。50兩個兩個JK觸發(fā)器連成計數(shù)型觸發(fā)器連成計數(shù)型T觸發(fā)器觸發(fā)器,分析電路分析電路.514.4 觸發(fā)器的應(yīng)用舉例

30、觸發(fā)器的應(yīng)用舉例例例2：試用觸發(fā)器設(shè)計一個單脈沖發(fā)生器。試用觸發(fā)器設(shè)計一個單脈沖發(fā)生器。 用用JK-FF設(shè)計的單脈沖發(fā)生器電路邏輯圖如下：設(shè)計的單脈沖發(fā)生器電路邏輯圖如下： 單脈沖發(fā)生器的單脈沖發(fā)生器的特點特點：每按動一次開關(guān)，只產(chǎn)生一個脈：每按動一次開關(guān)，只產(chǎn)生一個脈沖，脈沖寬度與按動開關(guān)的時間長短無關(guān)，每次產(chǎn)生的脈沖沖，脈沖寬度與按動開關(guān)的時間長短無關(guān)，每次產(chǎn)生的脈沖寬度為一個時鐘周期。寬度為一個時鐘周期。52當(dāng)開關(guān)按下時：當(dāng)開關(guān)按下時：JA=KA=1，JK-FFA翻轉(zhuǎn)翻轉(zhuǎn)(CP下降沿下降沿)，Qn+1A= QnA (CP下降沿下降沿)。 JK-FFB正常工作。正常工作。 JB=KB=1,翻轉(zhuǎn)特性翻轉(zhuǎn)特性, Qn+1B= QnB (QA下降沿下降沿)。而而RA=QB，當(dāng)，當(dāng)QB=0時，時，JK-FFA被置被置0。當(dāng)開關(guān)不按下時：當(dāng)開關(guān)不按下時：JA = RB = 0,KA=1, JK-FFA置置0，J