邊沿觸發(fā)器的邏輯功能總結(jié)

1、5.6.1 D 觸發(fā)器觸發(fā)器 5.6 邊沿觸發(fā)器的邏輯功能及其描述方法邊沿觸發(fā)器的邏輯功能及其描述方法5.6.2 JK 觸發(fā)器觸發(fā)器 5.6.3 SR 觸發(fā)器觸發(fā)器 5.6.4 D 觸發(fā)器功能的轉(zhuǎn)換觸發(fā)器功能的轉(zhuǎn)換 5.6.2 T 觸發(fā)器觸發(fā)器 5.6.5各各 種功能觸發(fā)器描述表達(dá)式的比較種功能觸發(fā)器描述表達(dá)式的比較教學(xué)目的、要求：教學(xué)目的、要求：1、掌握觸發(fā)器邏輯功能的各種描述方法。、掌握觸發(fā)器邏輯功能的各種描述方法。2、掌握、掌握 RS 觸發(fā)器、觸發(fā)器、D 觸發(fā)器、觸發(fā)器、JK 觸發(fā)觸發(fā)器器、 T 觸發(fā)器觸發(fā)器 、 T 觸發(fā)觸發(fā) 器的邏輯功能及其特性方程。器的邏輯功能及其特性方程。 3、掌

2、握觸發(fā)器、掌握觸發(fā)器不同類型的觸發(fā)器之間轉(zhuǎn)換。不同類型的觸發(fā)器之間轉(zhuǎn)換。 一、復(fù)習(xí)：一、復(fù)習(xí)：記憶記憶:從時(shí)序上來說從時(shí)序上來說,就是把某時(shí)刻出現(xiàn)的信就是把某時(shí)刻出現(xiàn)的信息存儲(chǔ)保留到該時(shí)刻之后息存儲(chǔ)保留到該時(shí)刻之后,該時(shí)刻結(jié)束了，但該該時(shí)刻結(jié)束了，但該時(shí)刻的信息沒有消失時(shí)刻的信息沒有消失,從而該時(shí)刻之后可用到該從而該時(shí)刻之后可用到該時(shí)刻的信息。時(shí)刻的信息。下面復(fù)習(xí)上次學(xué)習(xí)的（邊沿）觸發(fā)器的工作過程。下面復(fù)習(xí)上次學(xué)習(xí)的（邊沿）觸發(fā)器的工作過程。Qn+1一、復(fù)習(xí)：一、復(fù)習(xí)：Qn+1 ; QnQn+1 ;QnQn+1 ;QnIn信號(hào)信號(hào)觸發(fā)觸發(fā)器狀器狀態(tài)態(tài)有效邊沿前瞬有效邊沿前瞬間的間的信息信息=

3、Qn+In時(shí)間時(shí)間(有效邊沿前瞬間有效邊沿前瞬間)結(jié)束了，但這一時(shí)間對(duì)應(yīng)的信息結(jié)束了，但這一時(shí)間對(duì)應(yīng)的信息在其之后仍存在，沒有消失在其之后仍存在，沒有消失,即把即把有效邊沿前瞬間的有效邊沿前瞬間的信息給記錄保存下來信息給記錄保存下來,其它時(shí)間信息沒有進(jìn)行記錄其它時(shí)間信息沒有進(jìn)行記錄有效邊沿有效邊沿從從Qn轉(zhuǎn)至轉(zhuǎn)至Qn+1 需要需要有效邊沿有效邊沿和和In信號(hào)信號(hào),所以所以輸入輸入信號(hào)信號(hào)In稱為激勵(lì)信號(hào)，又稱驅(qū)動(dòng)信號(hào)稱為激勵(lì)信號(hào)，又稱驅(qū)動(dòng)信號(hào)Qn （1）根據(jù)邏輯功能不同）根據(jù)邏輯功能不同觸發(fā)器可分為觸發(fā)器可分為： 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

4、觸發(fā)器觸發(fā)器 1、每個(gè)時(shí)鐘內(nèi)只變化一次，即一個(gè)節(jié)拍翻轉(zhuǎn)一次：發(fā)生在、每個(gè)時(shí)鐘內(nèi)只變化一次，即一個(gè)節(jié)拍翻轉(zhuǎn)一次：發(fā)生在有效邊沿有效邊沿瞬間瞬間，總是將有效邊沿，總是將有效邊沿前前瞬間的輸入信息進(jìn)行保瞬間的輸入信息進(jìn)行保存，并在有效邊沿存，并在有效邊沿后后瞬間呈現(xiàn)在輸出端，并一直持續(xù)到下瞬間呈現(xiàn)在輸出端，并一直持續(xù)到下一個(gè)有效邊沿不變，一個(gè)有效邊沿不變，邊沿邊沿前前信息被保存到信息被保存到邊沿邊沿后后，以備使，以備使用。用。“由前定后，后反映前由前定后，后反映前“-是記憶是記憶-是歷史是歷史。（2）觸發(fā)器特點(diǎn)觸發(fā)器特點(diǎn)：一、復(fù)習(xí)：一、復(fù)習(xí)：2、輸出定時(shí)對(duì)輸入信號(hào)敏感，定時(shí)控制記憶，受、輸出定時(shí)對(duì)輸

5、入信號(hào)敏感，定時(shí)控制記憶，受CP控控制：總是在有效邊沿。在制：總是在有效邊沿。在 CP 上升沿上升沿(或下降沿或下降沿)時(shí)刻接收時(shí)刻接收輸入信號(hào)，電路狀態(tài)只能在輸入信號(hào)，電路狀態(tài)只能在 CP 上升沿上升沿(或下降沿或下降沿)時(shí)刻翻時(shí)刻翻轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)。一、復(fù)習(xí)：一、復(fù)習(xí)：（3）提問）提問觸發(fā)器的邏輯功能觸發(fā)器的邏輯功能： 一、復(fù)習(xí)：一、復(fù)習(xí)： JK 觸發(fā)器：觸發(fā)器： RS 觸發(fā)器：觸發(fā)器： 置置1、置、置0、保持、翻轉(zhuǎn)（取反）、保持、翻轉(zhuǎn)（取反）置置1、置、置0、保持、（約束：不能同時(shí)置、保持、（約束：不能同時(shí)置1和置和置0） D 觸發(fā)器：觸發(fā)器： T 觸發(fā)器：觸發(fā)器： T 觸發(fā)器：觸發(fā)器： 置置1、

6、置、置0保持、翻轉(zhuǎn)保持、翻轉(zhuǎn)翻轉(zhuǎn)翻轉(zhuǎn)這些功這些功能發(fā)生能發(fā)生在什么在什么時(shí)間：時(shí)間：有效邊有效邊沿瞬間，沿瞬間，t0t0為了分為了分析方便析方便看成時(shí)看成時(shí)刻點(diǎn)。刻點(diǎn)。二、不同邏輯功能的觸發(fā)器國際邏輯符號(hào)二、不同邏輯功能的觸發(fā)器國際邏輯符號(hào) 1D C1 Q Q D CP D 觸發(fā)器觸發(fā)器 1J C1 1K Q Q J CP K JK 觸發(fā)器觸發(fā)器 1T C1 Q Q T CP T 觸發(fā)器觸發(fā)器 1S C1 1R Q Q S CP R RS 觸發(fā)器觸發(fā)器 Q Q CP C T觸發(fā)器觸發(fā)器圖中均為圖中均為上升沿有上升沿有效，若為效，若為下降沿下降沿則則加個(gè)小圓加個(gè)小圓圈：圈：例如例如1、觸發(fā)器的邏

7、輯功能：觸發(fā)器的邏輯功能：a 、現(xiàn)態(tài)現(xiàn)態(tài):也稱為原態(tài)，是指觸發(fā)器在每次時(shí)鐘也稱為原態(tài)，是指觸發(fā)器在每次時(shí)鐘脈沖觸發(fā)沿到來脈沖觸發(fā)沿到來之前之前的狀態(tài)，用的狀態(tài)，用 Qn 表示；表示；b 、次態(tài)次態(tài):也稱為新態(tài)，是指觸發(fā)器在每次時(shí)鐘也稱為新態(tài)，是指觸發(fā)器在每次時(shí)鐘脈沖觸發(fā)沿到來脈沖觸發(fā)沿到來之后之后的狀態(tài)用的狀態(tài)用 Qn+1 表示；表示；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 描述方法：描述方法：主要有特性表、特主要有特性表、特性方程、驅(qū)動(dòng)表性方程、驅(qū)動(dòng)表 ( (又稱激勵(lì)表又稱激勵(lì)表) )、狀態(tài)、狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖和波形圖轉(zhuǎn)換圖和波形圖 ( (又稱時(shí)序圖又稱時(shí)序圖) )等。等。1、觸發(fā)

8、器的邏輯功能：觸發(fā)器的邏輯功能： 是指次態(tài)與現(xiàn)態(tài)、輸入信號(hào)之間的邏輯關(guān)系。是指次態(tài)與現(xiàn)態(tài)、輸入信號(hào)之間的邏輯關(guān)系。即：即： 次態(tài)次態(tài)= （現(xiàn)態(tài)，輸入）（現(xiàn)態(tài)，輸入）注意：注意：邏輯功能與電路結(jié)構(gòu)是兩個(gè)不同的概念，邏輯功能與電路結(jié)構(gòu)是兩個(gè)不同的概念， 同一邏輯功能的觸發(fā)器可以用不同的電路結(jié)構(gòu)實(shí)同一邏輯功能的觸發(fā)器可以用不同的電路結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)；同時(shí)，以同一基本電路結(jié)構(gòu)，也可以構(gòu)成不現(xiàn)；同時(shí)，以同一基本電路結(jié)構(gòu)，也可以構(gòu)成不同邏輯功能的觸發(fā)器。本節(jié)討論觸發(fā)器的邏輯功同邏輯功能的觸發(fā)器。本節(jié)討論觸發(fā)器的邏輯功能，暫不考慮內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)。能，暫不考慮內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)。三、觸發(fā)器邏輯功能的描述方法三、觸發(fā)器邏輯功能

9、的描述方法 f5.6.1 D 觸發(fā)器觸發(fā)器 1.邏輯功能的邏輯功能的特性表特性表描述描述 NO Qn DQn+10 0001 0112 1003 111觸發(fā)器次態(tài)與輸入信號(hào)和電路原有狀態(tài)之觸發(fā)器次態(tài)與輸入信號(hào)和電路原有狀態(tài)之間關(guān)系的真值表。間關(guān)系的真值表。Qn、 D為為自變量，自變量，D為有效邊沿前的情況為有效邊沿前的情況Qn+1為為因變量因變量5.6.1 D 觸發(fā)器觸發(fā)器 2.邏輯功能的邏輯功能的特性方程特性方程描述描述特性方程特性方程指觸發(fā)器次態(tài)與輸入信號(hào)和電路原有指觸發(fā)器次態(tài)與輸入信號(hào)和電路原有狀態(tài)之間的邏輯關(guān)系式。狀態(tài)之間的邏輯關(guān)系式。 可由特性表得出可由特性表得出. 注意：注意：D為

10、有效邊沿前的情況為有效邊沿前的情況Qn+1 = m1+m3=Qn D+QnD=D 5.6.1 D 觸發(fā)器觸發(fā)器 3. 狀態(tài)圖描述狀態(tài)圖描述 用圓圈及其內(nèi)的標(biāo)注表示電路的所有穩(wěn)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)轉(zhuǎn)換的條件標(biāo)注表示狀態(tài)轉(zhuǎn)換的條件。 Qn+1Qn標(biāo)注標(biāo)注箭的根部表示原態(tài)，箭的根部表示原態(tài)，箭頭指向次態(tài)箭頭指向次態(tài)D觸發(fā)器狀態(tài)圖觸發(fā)器狀態(tài)圖 D=1 D=0 D=0 D=1 0 1 注意：注意：D為有效邊沿前的情況為有效邊沿前的情況5.6.1 D 觸發(fā)器觸發(fā)器 4.波形圖描述：又稱時(shí)序圖波形圖描述：又

11、稱時(shí)序圖00設(shè)下降沿設(shè)下降沿有效有效(沒有考沒有考慮門的延慮門的延遲時(shí)間）遲時(shí)間）5.6.1 D 觸發(fā)器觸發(fā)器 5.驅(qū)動(dòng)表驅(qū)動(dòng)表描述描述 由觸發(fā)器現(xiàn)態(tài)和次態(tài)的取值來確定由觸發(fā)器現(xiàn)態(tài)和次態(tài)的取值來確定輸入信號(hào)取值的關(guān)系表，又稱激勵(lì)表。輸入信號(hào)取值的關(guān)系表，又稱激勵(lì)表。 0001Qn+1=0110111Qn+1=1Qn Qn+1D 0 0 0 0 1 1 0 1 1 1013.狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖 翻翻 轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)10011111 置置 111010011 置置 000011100狀態(tài)不變狀態(tài)不變01010000 說說 明明Qn+1QnKJ1.特性表特性表 1nnnQJQKQ2.特性方程特性方程 0 1

12、 0 0 1 1 0 1 J 1 KQn 0 00 01 11 10 5.6.2 JK 觸發(fā)器觸發(fā)器 J=0 K= J= K=0 J=1 K= J= K=1 0 1 nnnnnnnQJQKQJKQKJQKJQKJmmmmQ65411代數(shù)化簡代數(shù)化簡4.波波形形圖圖描描述述 JCPK解：解：11001001CP 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 0Q設(shè)觸發(fā)器設(shè)觸發(fā)器為下降沿為下降沿有效有效初態(tài)為初態(tài)為 1(沒有考慮門的延遲時(shí)間）沒有考慮門的延遲時(shí)間）5.6.2 JK 觸發(fā)器觸發(fā)器 5.驅(qū)動(dòng)表驅(qū)動(dòng)表描述描述J KQnQn+1說說 明明0 00 00

13、 10 11 01 01 11 101010101010011Qn+1=QnQn+1= 0Qn+1=1Qn+1=QnQn Qn+1J K0 00 11 01 10 x1 xx 1x 05.6.2 JK 觸發(fā)器觸發(fā)器 5.6.3 T觸發(fā)器觸發(fā)器 3、特性方程：、特性方程：狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖：狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖：nnnQTQTQ1 T=1 T=1 T=0 T=0 0 1 T QnQn+1說說 明明 0 0 0 1 1 0 1 1 0110Qn+1=QnQn+1=QnQn Qn+10 0 0 1 1 0 1 1 0T1101、特性表：、特性表：2、激勵(lì)表：、激勵(lì)表：4、狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖：、狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖： T=1 T=1 T

14、=0 T=0 0 1 5.6.3 T觸發(fā)器觸發(fā)器 5、波形圖、波形圖：設(shè)下降沿有效：設(shè)下降沿有效CPTQQ(沒有考慮門的延遲時(shí)間）沒有考慮門的延遲時(shí)間）6. T觸發(fā)器觸發(fā)器特性方程特性方程nnQQ1時(shí)鐘脈沖每作用一次，觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)一次。時(shí)鐘脈沖每作用一次，觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)一次。 T QnQn+1說說 明明1 0 1 1 10Qn+1=QnQn+1=QnQn Qn+10 1 1 0 1T 1特性表：特性表：激勵(lì)表：激勵(lì)表：狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖：狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖：016. T觸發(fā)器觸發(fā)器CPQQ時(shí)序圖時(shí)序圖(沒有考慮門的延遲時(shí)間）沒有考慮門的延遲時(shí)間）5.6.4 SR 觸發(fā)器觸發(fā)器 1. 特性表特性表 2. 特性方程特性

15、方程3. 激勵(lì)表激勵(lì)表Qn S RQn+100 0000100101011不確定不確定100110101101111不確定不確定 nnQRSQ 1SR=0（約束條件）（約束條件）5.6.4 SR 觸發(fā)器觸發(fā)器 4. 狀態(tài)圖狀態(tài)圖 S=0 R= S= R=0 S=1 R=0 S=0 R=1 0 1 5.6.4 SR 觸發(fā)器觸發(fā)器 4. 時(shí)序圖時(shí)序圖 設(shè)上升沿設(shè)上升沿有效有效初態(tài)為初態(tài)為0(沒有考慮門的延遲時(shí)間）沒有考慮門的延遲時(shí)間）5.3.4 D觸發(fā)器功能的轉(zhuǎn)換觸發(fā)器功能的轉(zhuǎn)換1.D 觸發(fā)器構(gòu)成觸發(fā)器構(gòu)成 J K 觸發(fā)器觸發(fā)器QKQJD Q Q & 1 & 1 1 1D C 1 CP J K Q

16、 Q 1D C1 CP 組合組合電路電路DKJ1nnnQJQKQQn+1 = D 2. D 觸發(fā)器構(gòu)成觸發(fā)器構(gòu)成 T 觸發(fā)器觸發(fā)器QTQTQTD Qn+1 = D nnnQTQTQ 1 Q Q 1D C1 = =1 1 T C Q Q 1D C1 T C= = Q Q 1D C1 CP 組合組合電路電路DT QTD3. D 觸發(fā)器構(gòu)成觸發(fā)器構(gòu)成 T 觸發(fā)器觸發(fā)器 Q Q 1D C1 CP Qn+1 = D nnQQ 1nQD CPQ二分頻二分頻鎖存器和觸發(fā)器都是具有存儲(chǔ)功能的邏輯電路，是構(gòu)成鎖存器和觸發(fā)器都是具有存儲(chǔ)功能的邏輯電路，是構(gòu)成時(shí)序電路的基本邏輯單元。每個(gè)鎖存器或觸發(fā)器都能存儲(chǔ)時(shí)序電

17、路的基本邏輯單元。每個(gè)鎖存器或觸發(fā)器都能存儲(chǔ)1位位二值信息。二值信息。 鎖存器是對(duì)脈沖電平敏感的電路，它們?cè)谝欢娖阶饔面i存器是對(duì)脈沖電平敏感的電路，它們?cè)谝欢娖阶饔孟赂淖儬顟B(tài)。下改變狀態(tài)。觸發(fā)器是對(duì)時(shí)鐘脈沖邊沿敏感的電路，它們?cè)跁r(shí)鐘脈沖觸發(fā)器是對(duì)時(shí)鐘脈沖邊沿敏感的電路，它們?cè)跁r(shí)鐘脈沖的上升沿或下降沿作用下改變狀態(tài)。的上升沿或下降沿作用下改變狀態(tài)。觸發(fā)器按邏輯功能分類有觸發(fā)器按邏輯功能分類有D觸發(fā)器、觸發(fā)器、JK觸發(fā)器、觸發(fā)器、T（T）觸發(fā)器和觸發(fā)器和SR觸發(fā)器。它們的功能可用特性表、特性方程和狀觸發(fā)器。它們的功能可用特性表、特性方程和狀態(tài)圖、激勵(lì)表、波形圖來描述。觸發(fā)器的電路結(jié)構(gòu)與邏輯功態(tài)圖、激勵(lì)表、波形圖來描述。觸發(fā)器的電路結(jié)構(gòu)與邏輯功能沒有必然聯(lián)系。能沒有必然聯(lián)系。小小 結(jié)結(jié)討論、思考題、作業(yè)：討