數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)：第4章 觸發(fā)器

1、NORTH UNIVERSITY OF NORTH UNIVERSITY OF CHINACHINA第第 4 4 章觸發(fā)器章觸發(fā)器一一 概述概述二二 幾種常用觸發(fā)器的電路組成、工作原理、特性幾種常用觸發(fā)器的電路組成、工作原理、特性 三三 觸發(fā)器的應(yīng)用觸發(fā)器的應(yīng)用四四 本章小結(jié)本章小結(jié)NORTH UNIVERSITY OF NORTH UNIVERSITY OF CHINACHINA主要要求：主要要求： 了解觸發(fā)器的概念、基本特性和作用。了解觸發(fā)器的概念、基本特性和作用。了解觸發(fā)器的類型和邏輯功能的描述方法。了解觸發(fā)器的類型和邏輯功能的描述方法。4.14.1概述概述第第 4 4 章集成觸發(fā)器章集

2、成觸發(fā)器NORTH UNIVERSITY OF NORTH UNIVERSITY OF CHINACHINA一、一、觸發(fā)器觸發(fā)器的概念、基本特性和作用的概念、基本特性和作用 Flip - Flop，簡寫為，簡寫為 FF，又稱雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器。，又稱雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器。是指能夠存儲(chǔ)是指能夠存儲(chǔ)1位二值信號的基本單元電路。位二值信號的基本單元電路。基本特性基本特性 ( (1) )有兩個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)有兩個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)( (簡稱穩(wěn)態(tài)簡稱穩(wěn)態(tài)) )，正好用來表示邏輯正好用來表示邏輯 0 和和 1。( (2) )在輸入信號作用下，觸發(fā)器的兩個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)可相互轉(zhuǎn)換在輸入信號作用下，觸發(fā)器的兩個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)可相互轉(zhuǎn)換 ( (稱為狀態(tài)

3、的翻轉(zhuǎn)稱為狀態(tài)的翻轉(zhuǎn)) )。輸入信號消失后，新狀態(tài)可長期輸入信號消失后，新狀態(tài)可長期 保持下來，因此具有記憶功能，可存儲(chǔ)二進(jìn)制信息。保持下來，因此具有記憶功能，可存儲(chǔ)二進(jìn)制信息。 一個(gè)觸發(fā)器可存儲(chǔ)一個(gè)觸發(fā)器可存儲(chǔ) 1 位二進(jìn)制數(shù)碼位二進(jìn)制數(shù)碼第第 4 4 章集成觸發(fā)器章集成觸發(fā)器觸發(fā)器和門電路觸發(fā)器和門電路是構(gòu)成數(shù)字電路的基本單元。是構(gòu)成數(shù)字電路的基本單元。觸發(fā)器有記憶功能，觸發(fā)器有記憶功能，由它構(gòu)成的電路在某時(shí)刻的輸出不僅取決于該由它構(gòu)成的電路在某時(shí)刻的輸出不僅取決于該時(shí)刻的輸入，還與電路原來狀態(tài)有關(guān)。時(shí)刻的輸入，還與電路原來狀態(tài)有關(guān)。NORTH UNIVERSITY OF NORTH UN

4、IVERSITY OF CHINACHINA二、一些約定二、一些約定1 1態(tài)：態(tài)：Q Qn n=1=1，Q Qn n=0=00 0態(tài)：態(tài)：不定狀態(tài)：不定狀態(tài)：Q Qn n=1=1，Q Qn n=1=1Q Qn n=0=0，Q Qn n=0=0現(xiàn)態(tài)：觸發(fā)器在接受信號之前所處的狀態(tài)。現(xiàn)態(tài)：觸發(fā)器在接受信號之前所處的狀態(tài)。 記為記為Q Qn n。次態(tài)：觸發(fā)器在接收信號之后建立的新的穩(wěn)次態(tài)：觸發(fā)器在接收信號之后建立的新的穩(wěn) 定狀態(tài)，記為定狀態(tài)，記為Q Qn+1n+1。Q Qn n=0=0，Q Qn n=1=1NORTH UNIVERSITY OF NORTH UNIVERSITY OF CHINACH

5、INAE=0E=0時(shí)，時(shí)，L=1L=1。稱。稱與非門封與非門封鎖。鎖。E EA AB B& &L LE=1E=1時(shí)，時(shí)，L=ABL=AB，與非門與非門開通。開通。E EA AB BL L1 1E=1E=1時(shí)，時(shí)，L=0L=0。稱。稱或非門封或非門封鎖。鎖。E=0E=0時(shí)，時(shí)，L=A+BL=A+B，或非門或非門開通。開通。NORTH UNIVERSITY OF NORTH UNIVERSITY OF CHINACHINA三、觸發(fā)器的類型三、觸發(fā)器的類型 根據(jù)邏輯功能不同分為根據(jù)邏輯功能不同分為 RS 觸發(fā)器觸發(fā)器 D 觸發(fā)器觸發(fā)器 JK 觸發(fā)器觸發(fā)器 T 觸發(fā)器觸發(fā)器 T 觸發(fā)器

6、觸發(fā)器 根據(jù)觸發(fā)方式不同分為根據(jù)觸發(fā)方式不同分為 電平觸發(fā)器電平觸發(fā)器 邊沿觸發(fā)器邊沿觸發(fā)器 主從觸發(fā)器主從觸發(fā)器 根據(jù)電路結(jié)構(gòu)不同分為根據(jù)電路結(jié)構(gòu)不同分為 基本基本 RS 觸發(fā)器觸發(fā)器 同步觸發(fā)器同步觸發(fā)器 主從觸發(fā)器主從觸發(fā)器 邊沿觸發(fā)器邊沿觸發(fā)器 三、觸發(fā)器邏輯功能的描述方法三、觸發(fā)器邏輯功能的描述方法 主要有特性表、特性方程、狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖和波形圖主要有特性表、特性方程、狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖和波形圖( (又稱時(shí)序圖又稱時(shí)序圖) )等等。第第 4 4 章集成觸發(fā)器章集成觸發(fā)器NORTH UNIVERSITY OF NORTH UNIVERSITY OF CHINACHINA主要要求：主要要求： 掌握幾

7、種常用掌握幾種常用觸發(fā)器觸發(fā)器的邏輯功能和工作特點(diǎn)。的邏輯功能和工作特點(diǎn)。掌握掌握 RS RS 觸發(fā)器、觸發(fā)器、D D 觸發(fā)器、觸發(fā)器、JK JK 觸發(fā)器的邏輯功觸發(fā)器的邏輯功能及其特性方程。能及其特性方程。4.24.2幾種常用觸發(fā)器幾種常用觸發(fā)器 能根據(jù)能根據(jù)觸發(fā)器符號識別觸發(fā)器符號識別其邏輯功能和觸發(fā)方式，并其邏輯功能和觸發(fā)方式，并進(jìn)行波形分析。進(jìn)行波形分析。第第 4 4 章集成觸發(fā)器章集成觸發(fā)器NORTH UNIVERSITY OF NORTH UNIVERSITY OF CHINACHINA一、基本一、基本 RS RS 觸發(fā)器（電路結(jié)構(gòu)最簡單的，其他觸觸發(fā)器（電路結(jié)構(gòu)最簡單的，其他觸發(fā)

8、器在此基礎(chǔ)上發(fā)展起來的）發(fā)器在此基礎(chǔ)上發(fā)展起來的） Basic Flip - Flop ( (一一) )由與非門組成的基本由與非門組成的基本 RS RS 觸發(fā)器觸發(fā)器 當(dāng)當(dāng) S Sd d=0 =0 時(shí)，時(shí)，當(dāng)當(dāng) S Sd d=1=1時(shí)，時(shí)，Q Qn n=0=0，Q Qn n=1=1即當(dāng)即當(dāng) S Sd d由由0 0變?yōu)樽優(yōu)? 1時(shí)，狀態(tài)不能保持。時(shí)，狀態(tài)不能保持。Q Qn n=1=1，Q Qn n=0=0接上反饋后，接上反饋后，Q Qn n=1=1，Q Qn n=0=0 當(dāng)當(dāng) S Sd d=0=0時(shí)，時(shí)，當(dāng)當(dāng) S Sd d由由0 0變成變成1 1時(shí)，時(shí)， Q Qn n=1=1，Q Qn n=0=

9、0即當(dāng)即當(dāng) S Sd d信號消失時(shí)，由于反饋的作用，電路能保持信號消失時(shí)，由于反饋的作用，電路能保持 原來的輸出狀態(tài)。原來的輸出狀態(tài)。第第 4 4 章集成觸發(fā)器章集成觸發(fā)器QQNORTH UNIVERSITY OF NORTH UNIVERSITY OF CHINACHINA1. 電路結(jié)構(gòu)及邏輯符號電路結(jié)構(gòu)及邏輯符號QQSDRDG1G2QQSDRDSRSDRDQQQ = 1，Q = 0 時(shí)，稱為觸發(fā)器的時(shí)，稱為觸發(fā)器的 1 狀態(tài)，記為狀態(tài)，記為 Q = 1；Q = 0，Q = 1 時(shí)，稱為觸發(fā)器的時(shí)，稱為觸發(fā)器的 0 狀態(tài)，記為狀態(tài)，記為 Q = 0。 RDSD置置0端，也端，也稱復(fù)位端。稱復(fù)

10、位端。 R 即即 Reset 置置1端，也端，也稱置位端。稱置位端。 S 即即 Set 信號輸入端信號輸入端互補(bǔ)輸出端，正常工作時(shí)，互補(bǔ)輸出端，正常工作時(shí)，它們的輸出狀態(tài)相反。它們的輸出狀態(tài)相反。 低電平有效低電平有效 第第 4 4 章集成觸發(fā)器章集成觸發(fā)器NORTH UNIVERSITY OF NORTH UNIVERSITY OF CHINACHINA工作原理工作原理工作原理工作原理QQSDRDG1G211011000SDRD 功功 能能 說說 明明輸輸 入入QQ輸輸 出出2. 工作原理及邏輯功能工作原理及邏輯功能 0111 10觸發(fā)器被置觸發(fā)器被置 0 觸發(fā)器置觸發(fā)器置 010第第 4

11、4 章集成觸發(fā)器章集成觸發(fā)器NORTH UNIVERSITY OF NORTH UNIVERSITY OF CHINACHINA2. 工作原理及邏輯功能工作原理及邏輯功能 QQSDRDG1G211011000SDRD功功 能能 說說 明明輸輸 入入QQ輸輸 出出1001 11觸發(fā)器被置觸發(fā)器被置 1 觸發(fā)器置觸發(fā)器置 010 觸發(fā)器置觸發(fā)器置 101第第 4 4 章集成觸發(fā)器章集成觸發(fā)器NORTH UNIVERSITY OF NORTH UNIVERSITY OF CHINACHINA2. 工作原理及邏輯功能工作原理及邏輯功能 QQSDRDG1G211011000SDRD 功功 能能 說說 明

12、明輸輸 入入QQ輸輸 出出11 觸發(fā)器置觸發(fā)器置 010 觸發(fā)器置觸發(fā)器置 101 觸發(fā)器保持原狀態(tài)不變觸發(fā)器保持原狀態(tài)不變不不 變變&G1 門輸出門輸出QSQ DQQ 1G2 門輸出門輸出QRQ DQQ 1第第 4 4 章集成觸發(fā)器章集成觸發(fā)器NORTH UNIVERSITY OF NORTH UNIVERSITY OF CHINACHINA2. 工作原理及邏輯功能工作原理及邏輯功能 QQSDRDG1G2 輸出狀態(tài)輸出狀態(tài)不確定不確定( (禁用禁用) )不不 定定11011000SDRD功功 能能 說說 明明輸輸 入入QQ輸輸 出出 觸發(fā)器置觸發(fā)器置 010 觸發(fā)器置觸發(fā)器置 101

13、 觸發(fā)器保持原狀態(tài)不變觸發(fā)器保持原狀態(tài)不變不不 變變0011輸出既非輸出既非 0 狀態(tài)，狀態(tài)，也非也非 1 狀態(tài)。當(dāng)狀態(tài)。當(dāng) RD 和和 SD 同時(shí)由同時(shí)由 0 變變 1 時(shí)，時(shí)，輸出狀態(tài)可能為輸出狀態(tài)可能為 0，也，也可能為可能為 1，即輸出狀態(tài)，即輸出狀態(tài)不定。因此，這種情況不定。因此，這種情況禁用。禁用。第第 4 4 章集成觸發(fā)器章集成觸發(fā)器NORTH UNIVERSITY OF NORTH UNIVERSITY OF CHINACHINA特性表特性表3. 邏輯功能的邏輯功能的特性表特性表描述描述 觸發(fā)器次態(tài)與輸入信號和電路原有狀態(tài)之觸發(fā)器次態(tài)與輸入信號和電路原有狀態(tài)之間關(guān)系的真值表。間

14、關(guān)系的真值表。 在列觸發(fā)器的特性表時(shí)，因?yàn)橛|發(fā)器在列觸發(fā)器的特性表時(shí)，因?yàn)橛|發(fā)器新的狀態(tài)新的狀態(tài)Qn+1 不不僅與僅與輸入狀態(tài)輸入狀態(tài)有關(guān)，而且與觸發(fā)器有關(guān)，而且與觸發(fā)器原來的狀態(tài)原來的狀態(tài)Qn 有關(guān)，有關(guān)，所以把所以把Qn也作為一個(gè)變量列入表中，稱作也作為一個(gè)變量列入表中，稱作狀態(tài)變量狀態(tài)變量，把，把這種含有狀態(tài)變量的真值表叫做觸發(fā)器的這種含有狀態(tài)變量的真值表叫做觸發(fā)器的特性表特性表。第第 4 4 章集成觸發(fā)器章集成觸發(fā)器NORTH UNIVERSITY OF NORTH UNIVERSITY OF CHINACHINA00001觸發(fā)器觸發(fā)器狀態(tài)不定狀態(tài)不定01010100觸發(fā)器觸發(fā)器置置

15、000101101觸發(fā)器觸發(fā)器置置 1111110011觸發(fā)器觸發(fā)器保持原狀態(tài)不變保持原狀態(tài)不變說說 明明Qn+1QnSDRD與非門組成的基本與非門組成的基本 RS 觸發(fā)器特性表觸發(fā)器特性表 第第 4 4 章集成觸發(fā)器章集成觸發(fā)器NORTH UNIVERSITY OF NORTH UNIVERSITY OF CHINACHINA次態(tài)次態(tài)Q Qn+1n+1的卡諾圖的卡諾圖4. 邏輯功能的邏輯功能的特性方程特性方程描述描述 描述觸發(fā)器邏輯功能的函數(shù)表達(dá)式稱為描述觸發(fā)器邏輯功能的函數(shù)表達(dá)式稱為特征方程特征方程，又，又稱稱狀態(tài)方程狀態(tài)方程或或次態(tài)方程次態(tài)方程。 約束條件 SRQRSQRSQDDnDDn

16、DDn11第第 4 4 章集成觸發(fā)器章集成觸發(fā)器NORTH UNIVERSITY OF NORTH UNIVERSITY OF CHINACHINA5、邏輯功能的、邏輯功能的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖描述描述 描述觸發(fā)器的狀態(tài)轉(zhuǎn)換關(guān)系及轉(zhuǎn)換條件的圖形描述觸發(fā)器的狀態(tài)轉(zhuǎn)換關(guān)系及轉(zhuǎn)換條件的圖形稱為稱為狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖，簡稱，簡稱狀態(tài)圖狀態(tài)圖。 用圓圈及其內(nèi)的標(biāo)注表示電路的所有穩(wěn)態(tài)，用用圓圈及其內(nèi)的標(biāo)注表示電路的所有穩(wěn)態(tài)，用箭頭表示狀態(tài)轉(zhuǎn)換的方向，箭頭旁的標(biāo)注表示狀態(tài)箭頭表示狀態(tài)轉(zhuǎn)換的方向，箭頭旁的標(biāo)注表示狀態(tài)轉(zhuǎn)換的條件。轉(zhuǎn)換的條件。 第第 4 4 章集成觸發(fā)器章集成觸發(fā)器NORTH UNIVERSI

17、TY OF NORTH UNIVERSITY OF CHINACHINA波形分析舉例波形分析舉例解：解： 例例 設(shè)下圖中觸發(fā)器初始狀態(tài)為設(shè)下圖中觸發(fā)器初始狀態(tài)為 0，試對應(yīng)輸入波形，試對應(yīng)輸入波形 畫出畫出 Q 和和 Q 的波形。的波形。QQSDRDSRSDRD保持保持初態(tài)為初態(tài)為 0，故保持為，故保持為 0。置置 0 保持保持QQ置置 1第第 4 4 章集成觸發(fā)器章集成觸發(fā)器NORTH UNIVERSITY OF NORTH UNIVERSITY OF CHINACHINARdSdQQNORTH UNIVERSITY OF NORTH UNIVERSITY OF CHINACHINA( (二

18、二) ) 由或非門組成的基本由或非門組成的基本 RS RS 觸發(fā)器觸發(fā)器 1. 電路結(jié)構(gòu)及邏輯符號電路結(jié)構(gòu)及邏輯符號第第 4 4 章集成觸發(fā)器章集成觸發(fā)器NORTH UNIVERSITY OF NORTH UNIVERSITY OF CHINACHINA基本基本 RS RS 觸發(fā)器的兩種形式觸發(fā)器的兩種形式特特性性表表Qn11101010不定不定00Qn+1SDRD不定不定11001110Qn00Qn+1SDRDQQSDRDSRQQSDRDSR邏邏輯輯符符號號置置 0、置、置1 信信號號低電平有效低電平有效置置 0、置、置1 信信號號高電平有效高電平有效注注意意弄清輸入弄清輸入信號是低電平信號

19、是低電平有效還是高電有效還是高電平有效。平有效。第第 4 4 章集成觸發(fā)器章集成觸發(fā)器NORTH UNIVERSITY OF NORTH UNIVERSITY OF CHINACHINA 1. 電路有兩個(gè)穩(wěn)態(tài)電路有兩個(gè)穩(wěn)態(tài): 0和和1 , 具有記憶功能。具有記憶功能。 2. 電路狀態(tài)的轉(zhuǎn)換需外加觸發(fā)脈沖。電路狀態(tài)的轉(zhuǎn)換需外加觸發(fā)脈沖。 4. 有約束條件。有約束條件。 3. 動(dòng)作特點(diǎn)：輸入的改變會(huì)隨時(shí)改變輸出狀態(tài)動(dòng)作特點(diǎn)：輸入的改變會(huì)隨時(shí)改變輸出狀態(tài)稱為直接稱為直接 置置0、置、置1。( (三三) ) 基本基本 RS RS 觸發(fā)器的特點(diǎn)、優(yōu)缺點(diǎn)觸發(fā)器的特點(diǎn)、優(yōu)缺點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)電路簡單，是構(gòu)成各種觸

20、發(fā)器的基礎(chǔ)。電路簡單，是構(gòu)成各種觸發(fā)器的基礎(chǔ)。 缺點(diǎn)缺點(diǎn)2. 有約束條件。有約束條件。 1. 輸出受輸入信號直接控制，不能定時(shí)控制。輸出受輸入信號直接控制，不能定時(shí)控制。 第第 4 4 章集成觸發(fā)器章集成觸發(fā)器NORTH UNIVERSITY OF NORTH UNIVERSITY OF CHINACHINA 基本基本RS觸發(fā)器的應(yīng)用觸發(fā)器的應(yīng)用（1）作為隨機(jī)存儲(chǔ)器）作為隨機(jī)存儲(chǔ)器（2）消除機(jī)械開關(guān)抖動(dòng)）消除機(jī)械開關(guān)抖動(dòng)+5vRKVoVoNORTH UNIVERSITY OF NORTH UNIVERSITY OF CHINACHINAQQ&G2G1+5vRK+5vRSDRDQSDRD

21、NORTH UNIVERSITY OF NORTH UNIVERSITY OF CHINACHINA4.24.2、同步觸發(fā)器、同步觸發(fā)器 Synchronous Flip - Flop 實(shí)際工作中，觸發(fā)器的工作狀態(tài)不僅要由觸發(fā)輸入實(shí)際工作中，觸發(fā)器的工作狀態(tài)不僅要由觸發(fā)輸入信號決定，而且要求按照一定的節(jié)拍工作。為此，需要信號決定，而且要求按照一定的節(jié)拍工作。為此，需要增加一個(gè)增加一個(gè)時(shí)鐘控制端時(shí)鐘控制端 CP。 CP 即即 Clock Pulse，它是一串，它是一串周期和脈寬一定的矩形脈沖。周期和脈寬一定的矩形脈沖。 具有時(shí)鐘脈沖控制的觸發(fā)器稱為具有時(shí)鐘脈沖控制的觸發(fā)器稱為時(shí)鐘觸發(fā)器時(shí)鐘觸發(fā)器

22、，又稱鐘控觸發(fā)器。又稱鐘控觸發(fā)器。 同步觸發(fā)器是其中最簡單的一種，而同步觸發(fā)器是其中最簡單的一種，而基本基本 RS 觸發(fā)器稱異步觸發(fā)器觸發(fā)器稱異步觸發(fā)器。 第第 4 4 章集成觸發(fā)器章集成觸發(fā)器NORTH UNIVERSITY OF NORTH UNIVERSITY OF CHINACHINAQQG1G2SRG3G4CPQ3Q4（一）（一） 同步同步 RS RS 觸發(fā)器觸發(fā)器 工作原理工作原理 CP = 0 時(shí)，時(shí)，G3、G4被封鎖?；颈环怄i。基本 RS 觸發(fā)觸發(fā)器的輸入均為器的輸入均為 1，觸發(fā)器，觸發(fā)器狀態(tài)保持不變。（狀態(tài)保持不變。（即無即無時(shí)鐘信號，輸入不起作用時(shí)鐘信號，輸入不起作用）

23、 CP = 1 時(shí)，時(shí)，G3、G4解除封鎖，將輸入信號解除封鎖，將輸入信號 R 和和 S 取非后送至基本取非后送至基本 RS 觸發(fā)器的輸入端。觸發(fā)器的輸入端。（有時(shí)鐘脈沖，信號起有時(shí)鐘脈沖，信號起作用作用） 0111SR1. 電路結(jié)構(gòu)與工作原理電路結(jié)構(gòu)與工作原理 基本基本 RS 觸發(fā)器觸發(fā)器 增加了由時(shí)鐘增加了由時(shí)鐘 CP 控制的門控制的門 G3、G4 第第 4 4 章集成觸發(fā)器章集成觸發(fā)器NORTH UNIVERSITY OF NORTH UNIVERSITY OF CHINACHINAQQG1G2SRG3G4CPQ3Q42. 邏輯功能與邏輯符號邏輯功能與邏輯符號第第 4 4 章集成觸發(fā)器章

24、集成觸發(fā)器S=1 , R=0 ( S=0,R=1) Qn+1=1 S=0 , R=1 (S=1,R=0) Qn+1=0 S=1 , R=1 (S=0, R=0) 不定不定 S=0 , R=0 ( S=1,R=1) Qn+1= Qn QQ1SC11RNORTH UNIVERSITY OF NORTH UNIVERSITY OF CHINACHINA3. 同步同步 RS 觸發(fā)器的特性表與特性方程觸發(fā)器的特性表與特性方程 000010101010101101011000111101Qn+1QnSR特特性性表表同步同步RS觸發(fā)器觸發(fā)器Qn+1的卡諾圖的卡諾圖RSQn0100 0111 10 1 1 1

25、 特性方程特性方程nnQRSQ 1RS = 0( (約束條件約束條件) )注意適用條件：注意適用條件：cp=1第第 4 4 章集成觸發(fā)器章集成觸發(fā)器NORTH UNIVERSITY OF NORTH UNIVERSITY OF CHINACHINA i) 狀態(tài)的改變發(fā)生在狀態(tài)的改變發(fā)生在CP上上升沿來到時(shí)；升沿來到時(shí)； ii) 在在CP=1期間，由期間，由R、S和和Qn來決定來決定Qn+1； iii) 在在CP=0期間，觸發(fā)器期間，觸發(fā)器狀態(tài)不變。狀態(tài)不變。4. 4. 同步同步RSRS觸發(fā)器觸發(fā)器QQCPSRNORTH UNIVERSITY OF NORTH UNIVERSITY OF CHI

26、NACHINA5. 同步同步RS觸發(fā)器觸發(fā)器tOCPtORtOQtOSab cdefgh在在CP為為1期間出現(xiàn)的多次翻轉(zhuǎn)期間出現(xiàn)的多次翻轉(zhuǎn)現(xiàn)象稱為現(xiàn)象稱為空翻空翻，抗干擾性差，抗干擾性差,是時(shí)序電路的一種冒險(xiǎn)現(xiàn)象。是時(shí)序電路的一種冒險(xiǎn)現(xiàn)象。tOStOSNORTH UNIVERSITY OF NORTH UNIVERSITY OF CHINACHINA6.同步同步RS觸發(fā)器觸發(fā)器：(1) F 狀態(tài)改變發(fā)生在狀態(tài)改變發(fā)生在CP(2)在在CP=1 期間狀態(tài)仍由期間狀態(tài)仍由R、S決定。決定。(3)仍有約束條件仍有約束條件RS=0, 不能同時(shí)為不能同時(shí)為1。(4)在在CP=1的全部時(shí)間內(nèi)，的全部時(shí)間內(nèi)，

27、R、S的變化會(huì)引起的變化會(huì)引起 F 狀態(tài)的變化，狀態(tài)的變化，引起空翻現(xiàn)象引起空翻現(xiàn)象,來一個(gè)來一個(gè)CP，會(huì)翻轉(zhuǎn)幾次。，會(huì)翻轉(zhuǎn)幾次。NORTH UNIVERSITY OF NORTH UNIVERSITY OF CHINACHINA初始狀態(tài)的預(yù)置初始狀態(tài)的預(yù)置 異步異步置位（置置位（置1）端端異步置異步置 0 端端 RD 和異步置和異步置1 端端 SD 不受不受 CP 控制?？刂啤?shí)際應(yīng)用中，常需要利用異步端預(yù)置觸發(fā)器值實(shí)際應(yīng)用中，常需要利用異步端預(yù)置觸發(fā)器值( (置置 0 或置或置 1) )，預(yù)置完畢后應(yīng)使，預(yù)置完畢后應(yīng)使 RD = SD = 1。7.7.初始狀態(tài)的預(yù)置初始狀態(tài)的預(yù)置SD 異步

28、異步復(fù)位（置復(fù)位（置0）端端RDNORTH UNIVERSITY OF NORTH UNIVERSITY OF CHINACHINACP1S1RC1QQQQSDRDSR基本基本RSRS觸觸發(fā)器發(fā)器同步同步RSRS觸觸發(fā)器發(fā)器帶有異步置位復(fù)位端的帶有異步置位復(fù)位端的同步同步RSRS觸發(fā)器觸發(fā)器NORTH UNIVERSITY OF NORTH UNIVERSITY OF CHINACHINARDCPRQQ1SSC1CPR1RRSVCCRDS解：解： 例例 試對應(yīng)輸入波形畫出下圖中試對應(yīng)輸入波形畫出下圖中 Q 端端波形。波形。原態(tài)未知原態(tài)未知QVCCRDRD第第 4 4 章集成觸發(fā)器章集成觸發(fā)器N

29、ORTH UNIVERSITY OF NORTH UNIVERSITY OF CHINACHINA1. 1. 電路結(jié)構(gòu)、邏輯符號和邏輯功能電路結(jié)構(gòu)、邏輯符號和邏輯功能 DQQ1S1RC1CPQQ1DDC1CPCPDQn+1說明說明10101置置0置置10Qn不變不變同步同步 D 觸發(fā)器功能表觸發(fā)器功能表 稱為稱為 D 功能功能特點(diǎn)：特點(diǎn)：Qn+1 跟隨跟隨 D 信號信號( (二二) ) 同步同步 D D 觸發(fā)器觸發(fā)器第第 4 4 章集成觸發(fā)器章集成觸發(fā)器NORTH UNIVERSITY OF NORTH UNIVERSITY OF CHINACHINA特性方程特性方程Qn+1 = D00110

30、1010011Qn+1QnDD 觸發(fā)器特性表觸發(fā)器特性表 00001111無約束無約束 Qn+1 在在 D = 0 時(shí)時(shí)就為就為 0，與，與 Qn 無關(guān)。無關(guān)。0 1D = 1D = 0D = 0D = 1 Qn+1 在在 D = 1 時(shí)時(shí)就為就為 1，與，與 Qn 無關(guān)。無關(guān)。2. D 觸發(fā)器的觸發(fā)器的特性表、特性方程、特性表、特性方程、狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖 同步同步D觸發(fā)器觸發(fā)器狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖 第第 4 4 章集成觸發(fā)器章集成觸發(fā)器NORTH UNIVERSITY OF NORTH UNIVERSITY OF CHINACHINA解：解： 例例 試對應(yīng)輸入波形畫出下圖中試對應(yīng)輸入波形

31、畫出下圖中 Q 端端波形波形( (設(shè)觸發(fā)器設(shè)觸發(fā)器 初始狀態(tài)為初始狀態(tài)為 0) )。QQ1DDC1CPDCPQCP = 0，同步觸發(fā)器狀態(tài)不變，同步觸發(fā)器狀態(tài)不變CP = 1，同步，同步 D 觸發(fā)觸發(fā)器次態(tài)跟隨器次態(tài)跟隨 D 信號信號 同步觸發(fā)器在同步觸發(fā)器在 CP = 1 期間能發(fā)生多期間能發(fā)生多次翻轉(zhuǎn)，這種次翻轉(zhuǎn)，這種現(xiàn)象稱為空翻現(xiàn)象稱為空翻第第 4 4 章集成觸發(fā)器章集成觸發(fā)器NORTH UNIVERSITY OF NORTH UNIVERSITY OF CHINACHINA（三）同步觸發(fā)器的特點(diǎn)（三）同步觸發(fā)器的特點(diǎn) 同步觸發(fā)器的同步觸發(fā)器的觸發(fā)方式觸發(fā)方式為為電平觸發(fā)式電平觸發(fā)式 同

32、步觸發(fā)器的共同缺點(diǎn)是存在同步觸發(fā)器的共同缺點(diǎn)是存在空翻空翻 觸發(fā)脈沖作用期間，輸入信號發(fā)生多次變化時(shí)，觸觸發(fā)脈沖作用期間，輸入信號發(fā)生多次變化時(shí)，觸發(fā)器輸出狀態(tài)也相應(yīng)發(fā)生多次變化的現(xiàn)象稱為空翻。發(fā)器輸出狀態(tài)也相應(yīng)發(fā)生多次變化的現(xiàn)象稱為空翻。 空翻可導(dǎo)致電路工作失控。空翻可導(dǎo)致電路工作失控。指時(shí)鐘脈沖信號控制指時(shí)鐘脈沖信號控制觸發(fā)器工作的方式觸發(fā)器工作的方式 CP = 1 期間翻轉(zhuǎn)的稱正電平觸發(fā)式；期間翻轉(zhuǎn)的稱正電平觸發(fā)式； CP = 0 期間翻轉(zhuǎn)的稱負(fù)電平觸發(fā)式。期間翻轉(zhuǎn)的稱負(fù)電平觸發(fā)式。 第第 4 4 章集成觸發(fā)器章集成觸發(fā)器NORTH UNIVERSITY OF NORTH UNIVERS

33、ITY OF CHINACHINA（四）同步觸發(fā)器的應(yīng)用（四）同步觸發(fā)器的應(yīng)用同步觸發(fā)器由于空翻現(xiàn)象的存在一般用于數(shù)據(jù)鎖存器。如同步觸發(fā)器由于空翻現(xiàn)象的存在一般用于數(shù)據(jù)鎖存器。如74LS37374LS373是典型的是典型的8 8位鎖存器芯片，常用于微處理器中。位鎖存器芯片，常用于微處理器中。 為了防止空翻現(xiàn)象的產(chǎn)生，提高電路的抗干擾能力，為了防止空翻現(xiàn)象的產(chǎn)生，提高電路的抗干擾能力，改進(jìn)同步觸發(fā)器的結(jié)構(gòu)，形成另外一種結(jié)構(gòu)的觸發(fā)器。改進(jìn)同步觸發(fā)器的結(jié)構(gòu)，形成另外一種結(jié)構(gòu)的觸發(fā)器。 NORTH UNIVERSITY OF NORTH UNIVERSITY OF CHINACHINA1.1.結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

34、：結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：(1)由兩個(gè)同步由兩個(gè)同步RS觸發(fā)器組成，主觸發(fā)器和從觸發(fā)器觸發(fā)器組成，主觸發(fā)器和從觸發(fā)器 。(2)CP通過反相器提供給主、從觸發(fā)器互補(bǔ)的時(shí)鐘信號，使它們工通過反相器提供給主、從觸發(fā)器互補(bǔ)的時(shí)鐘信號，使它們工作在互補(bǔ)狀態(tài)。作在互補(bǔ)狀態(tài)。（一）（一）. . 主從主從RSRS觸發(fā)器觸發(fā)器SRCPQQQQG8G7G6G5G3G4G2G1G9主觸發(fā)器主觸發(fā)器從觸發(fā)器從觸發(fā)器&1NORTH UNIVERSITY OF NORTH UNIVERSITY OF CHINACHINAQ從從Q從從FF2SRFF1CPQ主主Q主主CP1S1RC11S1RC1給主從觸發(fā)器提供反相給主從觸發(fā)器提供

35、反相的時(shí)鐘信號，使它們在不同的時(shí)鐘信號，使它們在不同的時(shí)段交替工作。的時(shí)段交替工作。QQ1SSC1CP1RR表示時(shí)鐘觸發(fā)沿為下降沿表示時(shí)鐘觸發(fā)沿為下降沿 從觸發(fā)器從觸發(fā)器 主觸發(fā)器主觸發(fā)器 Q = Q從從（一）（一） 主從主從RSRS觸發(fā)器觸發(fā)器第第 4 4 章集成觸發(fā)器章集成觸發(fā)器NORTH UNIVERSITY OF NORTH UNIVERSITY OF CHINACHINA 綜上所述，主從觸發(fā)器狀態(tài)只能在綜上所述，主從觸發(fā)器狀態(tài)只能在 CP 時(shí)刻發(fā)生翻轉(zhuǎn)，其它時(shí)刻則保持時(shí)刻發(fā)生翻轉(zhuǎn)，其它時(shí)刻則保持不變不變.至于狀態(tài)如何翻轉(zhuǎn)，至于狀態(tài)如何翻轉(zhuǎn)， 則由則由 CP 之前最后的之前最后的 輸入

36、信號輸入信號 值決定。值決定。 Q從從Q從從FF2SRFF1CPQ主主Q主主CP1S1RC11S1RC1主從主從 RS 觸發(fā)器工作原理觸發(fā)器工作原理 CP = 1 期間，期間，主觸發(fā)器接受輸入信主觸發(fā)器接受輸入信號，從觸發(fā)器被封鎖，使號，從觸發(fā)器被封鎖，使主從主從 RS 觸發(fā)器狀態(tài)保持不變。觸發(fā)器狀態(tài)保持不變。 CP 到達(dá)時(shí)，到達(dá)時(shí)，CP = 0，CP = 1。主觸。主觸發(fā)器被封鎖，并保持發(fā)器被封鎖，并保持 CP 到達(dá)之前到達(dá)之前的狀態(tài)不變。這時(shí)從觸發(fā)器工作，的狀態(tài)不變。這時(shí)從觸發(fā)器工作，從觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)到與主觸發(fā)器相同的狀態(tài)。從觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)到與主觸發(fā)器相同的狀態(tài)。1工作工作封鎖封鎖0工作工作封鎖封

37、鎖10 CP = 0 期間，期間，主觸發(fā)器被封鎖，保主觸發(fā)器被封鎖，保持持CP 到達(dá)之前的狀態(tài)不變，到達(dá)之前的狀態(tài)不變， Q從從 = Q主主， 因此，因此，主從主從 RS 觸發(fā)器狀態(tài)保觸發(fā)器狀態(tài)保持不變。持不變。Q = Q從從第第 4 4 章集成觸發(fā)器章集成觸發(fā)器1nnnnnnQSRQQQ QQ從從從從從從從從主主主主NORTH UNIVERSITY OF NORTH UNIVERSITY OF CHINACHINA功能表、特性方程與同步功能表、特性方程與同步RS觸發(fā)器相同，只不過在觸發(fā)器相同，只不過在CP 觸發(fā)。觸發(fā)。QnQn 1 0 0 1 不定不定 0 0 1 0 0 1 1 1Qn+1

38、Qn+1CP 1S 1R0,1SRQRSQnn(約束條件約束條件)注意注意:適用于適用于CP=1期間期間RS不變不變!第第 4 4 章集成觸發(fā)器章集成觸發(fā)器NORTH UNIVERSITY OF NORTH UNIVERSITY OF CHINACHINA主從主從RS觸發(fā)器觸發(fā)器（波形圖）（波形圖）tOCPtOStORtOQtOQ第第 4 4 章集成觸發(fā)器章集成觸發(fā)器NORTH UNIVERSITY OF NORTH UNIVERSITY OF CHINACHINAtOCPtOStORtOQtOQ主觸發(fā)器開主觸發(fā)器開從觸發(fā)器關(guān)從觸發(fā)器關(guān)主觸發(fā)器關(guān)主觸發(fā)器關(guān)從觸發(fā)器開從觸發(fā)器開觸發(fā)器的狀態(tài)和觸發(fā)

39、器的狀態(tài)和CP=1期間期間的所有輸入有關(guān)，而不是僅的所有輸入有關(guān)，而不是僅僅與下降沿前一時(shí)刻的輸入僅與下降沿前一時(shí)刻的輸入有關(guān)。有關(guān)。主從主從RS觸發(fā)器觸發(fā)器:在在CP 的前一的前一時(shí)刻時(shí)刻 ，R=S=0，Q應(yīng)該保持不應(yīng)該保持不變。變。但是由于但是由于CP=1期間的輸入變化，期間的輸入變化，所以：所以：第第 4 4 章集成觸發(fā)器章集成觸發(fā)器注意注意:主從觸發(fā)器特性表適用于主從觸發(fā)器特性表適用于CP=1期間期間RS不變不變!NORTH UNIVERSITY OF NORTH UNIVERSITY OF CHINACHINA主從主從RS觸發(fā)器的觸發(fā)器的：1）兩節(jié)拍工作方式：主）兩節(jié)拍工作方式：主

40、觸發(fā)器觸發(fā)器 在在CP=1時(shí)接收輸入信號，從觸時(shí)接收輸入信號，從觸發(fā)器發(fā)器 在在CP 接收主觸發(fā)器的狀態(tài)；接收主觸發(fā)器的狀態(tài)；2）從觸發(fā)器的）從觸發(fā)器的輸出輸出只在時(shí)鐘信號的下跳邊沿發(fā)生翻轉(zhuǎn)，克服空只在時(shí)鐘信號的下跳邊沿發(fā)生翻轉(zhuǎn)，克服空翻，但如果翻，但如果在在CP=1期間發(fā)生變化，輸出有可能發(fā)生誤動(dòng)作期間發(fā)生變化，輸出有可能發(fā)生誤動(dòng)作3) 約束狀態(tài)依然存在。約束狀態(tài)依然存在。NORTH UNIVERSITY OF NORTH UNIVERSITY OF CHINACHINA（為了去除約束條件）（為了去除約束條件）1 1.電路結(jié)構(gòu)電路結(jié)構(gòu)：主從主從RS觸發(fā)器觸發(fā)器 反饋線反饋線Q、Q J、K作輸

41、入作輸入CP 對主從結(jié)構(gòu)對主從結(jié)構(gòu) F觸發(fā)器觸發(fā)器作用相同作用相同符合主從結(jié)構(gòu)符合主從結(jié)構(gòu) 觸發(fā)器觸發(fā)器 的觸發(fā)規(guī)律，也在的觸發(fā)規(guī)律，也在CP的的 觸發(fā)。觸發(fā)。NORTH UNIVERSITY OF NORTH UNIVERSITY OF CHINACHINA（為了去除約束條件）（為了去除約束條件）1J1KC1QQ 第第 4 4 章集成觸發(fā)器章集成觸發(fā)器NORTH UNIVERSITY OF NORTH UNIVERSITY OF CHINACHINA2工作原理工作原理(3)(3)J=0,K=0J=0,K=0時(shí)，在時(shí)，在CP=1CP=1期間，期間，主觸發(fā)器主觸發(fā)器保持保持，CP QCP Qn+

42、1n+1 = = Q Qn n；(4)(4)J=1,K=1J=1,K=1時(shí)，時(shí)，Qn+1= Qn+1= Q Qn n：翻轉(zhuǎn)：翻轉(zhuǎn)。(2)(2)J=0,K=1J=0,K=1時(shí)，在時(shí)，在CP=1CP=1期間，期間，主觸發(fā)器主觸發(fā)器置置0 0，CP QCP Qn+1n+1 = =0 0; ;(1)(1)J=1,K=0J=1,K=0時(shí)，在時(shí)，在CP=1CP=1期間，期間， 主觸發(fā)器主觸發(fā)器置置1 1，CP QCP Qn+1n+1= =1 1; ;NORTH UNIVERSITY OF NORTH UNIVERSITY OF CHINACHINAnnnQKQJQ1QnQn+1CP J K0 0 0 00

43、 0 1 10 1 0 00 1 1 01 0 0 11 0 1 11 1 0 11 1 1 0注意注意:適用于適用于CP=1期間期間J、K不變不變!第第 4 4 章集成觸發(fā)器章集成觸發(fā)器NORTH UNIVERSITY OF NORTH UNIVERSITY OF CHINACHINAtOCPtOJtOKtOQtOQ第第 4 4 章集成觸發(fā)器章集成觸發(fā)器NORTH UNIVERSITY OF NORTH UNIVERSITY OF CHINACHINA動(dòng)作兩拍：動(dòng)作兩拍：第一拍第一拍：CP=1期間期間,主主 觸發(fā)器接受信息翻轉(zhuǎn)；觸發(fā)器接受信息翻轉(zhuǎn)；第二步第二步：CP 10,從從觸發(fā)器觸發(fā)器根

44、據(jù)主觸發(fā)器的狀態(tài)翻轉(zhuǎn)，根據(jù)主觸發(fā)器的狀態(tài)翻轉(zhuǎn)， 且在且在CP=0 期間保持。期間保持。7 7主從主從JKJK觸發(fā)器的一次變化問題觸發(fā)器的一次變化問題：CP=1期間期間J、K的變化，在某種特定條件下，會(huì)使的變化，在某種特定條件下，會(huì)使 主主 觸發(fā)器變化一次（即只能變離原態(tài)，變不回去）觸發(fā)器變化一次（即只能變離原態(tài)，變不回去）： 觸發(fā)器誤動(dòng)作觸發(fā)器誤動(dòng)作第第 4 4 章集成觸發(fā)器章集成觸發(fā)器NORTH UNIVERSITY OF NORTH UNIVERSITY OF CHINACHINAQn=0Qn=0，Qn=1Qn=1，當(dāng)，當(dāng)J=K=0J=K=0時(shí)，維持時(shí)，維持0 0狀態(tài)不變，在狀態(tài)不變，在C

45、P=1CP=1期間，期間，J J 由由0 0到到1 1，主觸發(fā)器被置成，主觸發(fā)器被置成1 1狀態(tài)，當(dāng)干擾消失后，主觸狀態(tài)，當(dāng)干擾消失后，主觸發(fā)器回不到發(fā)器回不到0 0狀態(tài)狀態(tài), ,當(dāng)當(dāng)CPCP下降沿來之后，從觸發(fā)器被置成下降沿來之后，從觸發(fā)器被置成1 1而不是維持原來的而不是維持原來的0 0狀態(tài)。狀態(tài)。NORTH UNIVERSITY OF NORTH UNIVERSITY OF CHINACHINA主從主從JK觸發(fā)器的觸發(fā)器的：1）兩節(jié)拍工作方式：主）兩節(jié)拍工作方式：主 觸發(fā)器觸發(fā)器 在在CP=1時(shí)接收輸入信號，從觸時(shí)接收輸入信號，從觸發(fā)器發(fā)器 在在CP 接收主觸發(fā)器的狀態(tài)；接收主觸發(fā)器的狀

46、態(tài)；2）從觸發(fā)器的）從觸發(fā)器的輸出輸出只在時(shí)鐘信號的下跳邊沿發(fā)生翻轉(zhuǎn)，但如果只在時(shí)鐘信號的下跳邊沿發(fā)生翻轉(zhuǎn)，但如果在在CP=1期間發(fā)生變化，輸出有可能發(fā)生一次翻轉(zhuǎn)，導(dǎo)致電路期間發(fā)生變化，輸出有可能發(fā)生一次翻轉(zhuǎn)，導(dǎo)致電路產(chǎn)生誤動(dòng)作。產(chǎn)生誤動(dòng)作。3) 沒有了約束條件，存在一次變化問題。沒有了約束條件，存在一次變化問題。主從主從JKJK觸發(fā)器的觸發(fā)器的JK觸發(fā)器是功能較全的一種器件。它可以方便地轉(zhuǎn)化完成其它觸發(fā)器觸發(fā)器是功能較全的一種器件。它可以方便地轉(zhuǎn)化完成其它觸發(fā)器功能，是目前應(yīng)用較多的一種。功能，是目前應(yīng)用較多的一種。NORTH UNIVERSITY OF NORTH UNIVERSITY O

47、F CHINACHINA邊沿觸發(fā)器邊沿觸發(fā)器輸出只與輸出只與CPCP的的的的輸入有關(guān)，而與在這之前或以后的輸入變化無關(guān)輸入有關(guān)，而與在這之前或以后的輸入變化無關(guān)。具備條件：具備條件：1.觸發(fā)器只在觸發(fā)器只在Cp某一約定的邊沿到來時(shí)才接收輸入信號某一約定的邊沿到來時(shí)才接收輸入信號2.在在Cp=0和和Cp=1期間，輸入信號的變化不會(huì)引起輸出狀態(tài)的變化期間，輸入信號的變化不會(huì)引起輸出狀態(tài)的變化（1 1）維持阻塞邊沿觸發(fā)器）維持阻塞邊沿觸發(fā)器 利用直流反饋維持反轉(zhuǎn)后的利用直流反饋維持反轉(zhuǎn)后的新狀態(tài)，阻塞觸發(fā)器在同一時(shí)鐘內(nèi)再次反轉(zhuǎn)新狀態(tài)，阻塞觸發(fā)器在同一時(shí)鐘內(nèi)再次反轉(zhuǎn)（2 2）CMOSCMOS傳輸門邊沿

48、觸發(fā)器傳輸門邊沿觸發(fā)器（3 3）利用門電路傳輸時(shí)間的邊沿觸發(fā)器）利用門電路傳輸時(shí)間的邊沿觸發(fā)器4.54.5、邊沿觸發(fā)器、邊沿觸發(fā)器常用邊沿觸發(fā)器結(jié)構(gòu)常用邊沿觸發(fā)器結(jié)構(gòu)第第 4 4 章集成觸發(fā)器章集成觸發(fā)器NORTH UNIVERSITY OF NORTH UNIVERSITY OF CHINACHINA002工作原理：工作原理： (1)CP=0時(shí)時(shí)，G3,G4封鎖，封鎖，Q保持不變保持不變;11保持不變保持不變DD11G5,G6打開打開,把把D引入引入, G5=D , G6=D。DQQCPG6G5G3G4G1G2& 1、電路結(jié)構(gòu)、電路結(jié)構(gòu): 在同步在同步RS觸發(fā)器的輸入端增加了兩個(gè)引導(dǎo)

49、門觸發(fā)器的輸入端增加了兩個(gè)引導(dǎo)門G5、G6，并，并引入了多根反饋線。引入了多根反饋線。第第 4 4 章集成觸發(fā)器章集成觸發(fā)器NORTH UNIVERSITY OF NORTH UNIVERSITY OF CHINACHINA11RSDDDD: G3,G4開通，開通，G5,G6繼續(xù)傳送到繼續(xù)傳送到G1,G2;DQQCPG6G5G3G4G1G2DD&Q=R=D,Q=D第第 4 4 章集成觸發(fā)器章集成觸發(fā)器NORTH UNIVERSITY OF NORTH UNIVERSITY OF CHINACHINA11(3) CP=1期間：期間：G5被封鎖，被封鎖，D即使在即使在CP=1期間變成期間變

50、成1,保持保持Q=0v若若原來原來D=1; G3,G6被封鎖，被封鎖，D即使在即使在CP=1期間變成期間變成0，保持，保持Q=10101v若若原來原來D=0;置置0維持線，維持線，011置置1維持線維持線置置0阻塞阻塞線線DDDDDDDQQCPG6G5G3G4G1G2RS&第第 4 4 章集成觸發(fā)器章集成觸發(fā)器置置1阻塞阻塞線線NORTH UNIVERSITY OF NORTH UNIVERSITY OF CHINACHINA： （1） 只能在 CP 上升沿(或下降沿)時(shí)刻接收輸入信號。 （2）在在CP的的 翻轉(zhuǎn)一次，翻轉(zhuǎn)一次，Qn+1=D,其他時(shí)刻其他時(shí)刻Q保持不變。保持不變。因此克

51、服了空翻，可靠性和抗干擾能力強(qiáng)，應(yīng)用范圍廣。NORTH UNIVERSITY OF NORTH UNIVERSITY OF CHINACHINADQn 1QCPDQn 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 1Qn+1CP DD1CPQQC1第第 4 4 章集成觸發(fā)器章集成觸發(fā)器NORTH UNIVERSITY OF NORTH UNIVERSITY OF CHINACHINA其他邊沿觸發(fā)器其他邊沿觸發(fā)器NORTH UNIVERSITY OF NORTH UNIVERSITY OF CHINACHINAQ1Q1CPDC11D(a)(b)SC1R1DCPQ2Q2解：解：例例設(shè)觸發(fā)器初態(tài)為設(shè)觸

52、發(fā)器初態(tài)為 0，試對應(yīng)輸入波形畫出，試對應(yīng)輸入波形畫出 Q1、Q2 的波形。的波形。DCPQ1Q2nQD22 D 觸發(fā)器特性方程為觸發(fā)器特性方程為 Qn+1 = D功能是翻轉(zhuǎn)功能是翻轉(zhuǎn)因此因此nnQDQ2212 C110觸發(fā)器初態(tài)為觸發(fā)器初態(tài)為 0C1該電路的功能是：該電路的功能是：在時(shí)鐘觸發(fā)沿到在時(shí)鐘觸發(fā)沿到達(dá)時(shí)狀態(tài)發(fā)生翻轉(zhuǎn)，這種功能稱為計(jì)數(shù)達(dá)時(shí)狀態(tài)發(fā)生翻轉(zhuǎn)，這種功能稱為計(jì)數(shù)功能，功能，相應(yīng)觸發(fā)器稱為計(jì)數(shù)觸發(fā)器。相應(yīng)觸發(fā)器稱為計(jì)數(shù)觸發(fā)器。NORTH UNIVERSITY OF NORTH UNIVERSITY OF CHINACHINA JCPKT解：解： 例例 設(shè)觸發(fā)器初態(tài)為設(shè)觸發(fā)器初態(tài)為

53、 1，試對應(yīng)輸入波形畫出，試對應(yīng)輸入波形畫出 Q1、Q2 的波形。的波形。0 0觸發(fā)器初態(tài)為觸發(fā)器初態(tài)為 1Q1Q1CPJC11J(a)(b)SC1R1KCPQ2Q2K1K1JTVCCC111001001SVCCRC1CP1JT1K1010CP 之前之前 J、K最后取值為最后取值為 1CP 之前之前 J、K最后取值為最后取值為 0觸發(fā)器初態(tài)為觸發(fā)器初態(tài)為 1Q1Q2T = 0 時(shí)，時(shí)，Qn+1 = Qn ；T = 1 時(shí)，時(shí)，Qn+1 = Qn 。這種功能稱這種功能稱 T 功能，相應(yīng)觸發(fā)器稱功能，相應(yīng)觸發(fā)器稱 T 觸發(fā)器。觸發(fā)器。第第 4 4 章集成觸發(fā)器章集成觸發(fā)器NORTH UNIVERS

54、ITY OF NORTH UNIVERSITY OF CHINACHINA四、四、T T觸發(fā)器觸發(fā)器 0 1 1 0 1 0 0 1 00 01 10 11Qn+1Qn+1 T Qn10T=1T=1T=0T=0nnnQTQTQ1邏輯表達(dá)式)(0)( 11保持翻轉(zhuǎn)TQTQQnnn邏輯符號NORTH UNIVERSITY OF NORTH UNIVERSITY OF CHINACHINAT觸發(fā)器： Qn+1 =QnCPQ二分頻器令JK觸發(fā)器的輸入 T觸發(fā)器NORTH UNIVERSITY OF NORTH UNIVERSITY OF CHINACHINA：任意時(shí)刻，輸出都可以根據(jù)輸入翻轉(zhuǎn)或保持。（

55、同步RS觸發(fā)器）：只有在時(shí)鐘信號CP=1期間，輸出可以根據(jù)輸入翻轉(zhuǎn)。（RS、JK)：觸發(fā)器的翻轉(zhuǎn)分成兩步。外部表現(xiàn)為只在時(shí)鐘的下降沿翻轉(zhuǎn)，但時(shí)鐘CP=1期間所有的輸入都會(huì)對下降沿時(shí)刻的翻轉(zhuǎn)產(chǎn)生影響。4.64.6觸發(fā)器的電路結(jié)構(gòu)與邏輯功能的關(guān)系觸發(fā)器的電路結(jié)構(gòu)與邏輯功能的關(guān)系：只在CP的 或 翻轉(zhuǎn)。 觸發(fā)器的次態(tài)，只取決于CP下降沿（或上升沿）時(shí)的輸入，其他時(shí)刻的輸入對輸出沒有影響。NORTH UNIVERSITY OF NORTH UNIVERSITY OF CHINACHINA 邏輯功能邏輯功能觸發(fā)器觸發(fā)器無約束，無約束，但功能少但功能少無約束，無約束，且功能強(qiáng)且功能強(qiáng)令令 J = K =

56、T即可即可令令J = K = 1即可即可 D 功能功能1 0Qn+110DQn+1 = D T 功能功能 QnQnQn+110TnnQTQ 1 RS 功能功能不定不定01 QnQn+111011000SRQn+1 = S + RQnRS = 0( (約束條件約束條件) ) JK 功能功能 Qn10 QnQn+111011000KJQn+1 = JQn + KQnT功能功能(計(jì)數(shù)功能計(jì)數(shù)功能) 只有只有 CP 輸入端，輸入端，無數(shù)據(jù)輸入端。無數(shù)據(jù)輸入端。來一個(gè)來一個(gè)CP翻轉(zhuǎn)一次翻轉(zhuǎn)一次Qn+1 = Qn第第 4 4 章集成觸發(fā)器章集成觸發(fā)器NORTH UNIVERSITY OF NORTH UN

57、IVERSITY OF CHINACHINA 邏輯功能：觸發(fā)器的邏輯功能：觸發(fā)器的次態(tài)和現(xiàn)態(tài)及輸入信號之間次態(tài)和現(xiàn)態(tài)及輸入信號之間在穩(wěn)態(tài)下的邏輯關(guān)系在穩(wěn)態(tài)下的邏輯關(guān)系，這種邏輯關(guān)系可以用特性表、，這種邏輯關(guān)系可以用特性表、特性方程或狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖給出。特性方程或狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖給出。 不同的電路結(jié)構(gòu)帶來了不同的電路結(jié)構(gòu)帶來了不同的動(dòng)作特點(diǎn)不同的動(dòng)作特點(diǎn)。 同一種邏輯功能的觸發(fā)器可以用不同的電路結(jié)構(gòu)來同一種邏輯功能的觸發(fā)器可以用不同的電路結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)。實(shí)現(xiàn)。 用同一種電路結(jié)構(gòu)形式可以作成不同邏輯功能的觸用同一種電路結(jié)構(gòu)形式可以作成不同邏輯功能的觸發(fā)器。發(fā)器。 選用觸發(fā)器時(shí)，不僅要知道邏輯功能，還要知道電選用

58、觸發(fā)器時(shí)，不僅要知道邏輯功能，還要知道電路結(jié)構(gòu)。路結(jié)構(gòu)。NORTH UNIVERSITY OF NORTH UNIVERSITY OF CHINACHINA主要要求：主要要求： 掌握掌握常用觸發(fā)器的工作特點(diǎn)、符號、邏輯功能常用觸發(fā)器的工作特點(diǎn)、符號、邏輯功能和特性方程，會(huì)畫工作波形。和特性方程，會(huì)畫工作波形。理解觸發(fā)器及其簡單應(yīng)用電路的分析方法。理解觸發(fā)器及其簡單應(yīng)用電路的分析方法。4.74.7觸發(fā)器的應(yīng)用觸發(fā)器的應(yīng)用 了解觸發(fā)器各種邏輯功能間的轉(zhuǎn)換方法。了解觸發(fā)器各種邏輯功能間的轉(zhuǎn)換方法。第第 4 4 章集成觸發(fā)器章集成觸發(fā)器NORTH UNIVERSITY OF NORTH UNIVERS

59、ITY OF CHINACHINA1. JK D2. JK T、T因此因此J =D, K = D已有已有Qn+1 = JQn+ KQn欲得欲得 Qn+1 = DQQCPDC11J1KQQC11J1KQQCP1C11J1KTCP轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換換方方法法( (1) ) 寫出待求觸發(fā)器和給定觸發(fā)器的特性方程。寫出待求觸發(fā)器和給定觸發(fā)器的特性方程。( (3) )畫出用給定觸發(fā)器實(shí)現(xiàn)待求觸發(fā)器的電路。畫出用給定觸發(fā)器實(shí)現(xiàn)待求觸發(fā)器的電路。( (2) )比較上述特性方程，得出給定觸發(fā)器中輸入比較上述特性方程，得出給定觸發(fā)器中輸入 信號的接法。信號的接法。第第 4 4 章集成觸發(fā)器章集成觸發(fā)器一、觸發(fā)器的五種邏輯功

60、能及其轉(zhuǎn)換一、觸發(fā)器的五種邏輯功能及其轉(zhuǎn)換 NORTH UNIVERSITY OF NORTH UNIVERSITY OF CHINACHINA3. D JK已有已有 Qn+1 = D欲得欲得Qn+1 = JQn + KQn因此，令因此，令nnQKQJ nnQKQJD 4. D T5. D T已有已有 Qn+1 = D 欲得欲得Qn+1 =nQT 已有已有 Qn+1 = D欲得欲得 Qn+1 = Qn因此，令因此，令D = QnnQT 因此，令因此，令D =QQCPC11DQQCPC11DTQQCPJC11DK第第 4 4 章集成觸發(fā)器章集成觸發(fā)器NORTH UNIVERSITY OF NORTH UNIVERSITY OF CHINACHINA二、