第10講觸發(fā)器1

1、第第10講講 觸發(fā)器觸發(fā)器110-1 10-1 基本基本RSRS觸發(fā)器觸發(fā)器10-2 10-2 同步觸發(fā)器同步觸發(fā)器 觸發(fā)器電路結(jié)構(gòu)及其動作特點(diǎn)觸發(fā)器電路結(jié)構(gòu)及其動作特點(diǎn)觸發(fā)器的功能：觸發(fā)器的功能：觸發(fā)器是指具有兩種狀態(tài)觸發(fā)器是指具有兩種狀態(tài)( 0 或或 1 )的電路。的電路。在任一時刻，觸發(fā)器只處于一種穩(wěn)定狀態(tài)，當(dāng)接到觸發(fā)在任一時刻，觸發(fā)器只處于一種穩(wěn)定狀態(tài)，當(dāng)接到觸發(fā)脈沖時，才由一種穩(wěn)定狀態(tài)翻轉(zhuǎn)到另一穩(wěn)定狀態(tài)。形象脈沖時，才由一種穩(wěn)定狀態(tài)翻轉(zhuǎn)到另一穩(wěn)定狀態(tài)。形象地說，地說， 它具有它具有“一觸即發(fā)一觸即發(fā)”的功能。的功能。觸發(fā)器的特點(diǎn)：觸發(fā)器的特點(diǎn)：有記憶功能的邏輯部件。輸出狀態(tài)不只與有記

2、憶功能的邏輯部件。輸出狀態(tài)不只與當(dāng)前的輸入有關(guān)，還與原來的輸出狀態(tài)有關(guān)。當(dāng)前的輸入有關(guān)，還與原來的輸出狀態(tài)有關(guān)。觸發(fā)器的分類：觸發(fā)器的分類：按功能分：按功能分：有有R-S觸發(fā)器、觸發(fā)器、D型觸發(fā)器、型觸發(fā)器、JK觸發(fā)器、觸發(fā)器、T觸發(fā)觸發(fā)器、器、T觸發(fā)器等；觸發(fā)器等；按結(jié)構(gòu)分：按結(jié)構(gòu)分：有基本觸發(fā)方式、同步觸發(fā)器、主從觸發(fā)方式、有基本觸發(fā)方式、同步觸發(fā)器、主從觸發(fā)方式、維持阻塞觸發(fā)器和邊沿觸發(fā)方式維持阻塞觸發(fā)器和邊沿觸發(fā)方式 。著重掌握觸發(fā)器的功能、觸發(fā)情況、轉(zhuǎn)換關(guān)系。著重掌握觸發(fā)器的功能、觸發(fā)情況、轉(zhuǎn)換關(guān)系。 QRDSDQDRDS兩個輸入端兩個輸入端反饋反饋 兩個輸出端兩個輸出端10-1 基

3、本基本 RS 觸發(fā)器觸發(fā)器反反 饋饋正是由于正是由于引入反饋，引入反饋，才使電路具有才使電路具有記憶功能記憶功能 !（一）由與非門構(gòu)成的基本（一）由與非門構(gòu)成的基本RS觸發(fā)器觸發(fā)器1、電路構(gòu)成及邏輯符號、電路構(gòu)成及邏輯符號 &a&bQQRDSDDRDS加在輸入端的小圓圈加在輸入端的小圓圈表示低電平有效，即表示低電平有效，即僅當(dāng)?shù)碗娖阶饔糜谳攦H當(dāng)?shù)碗娖阶饔糜谳斎攵藭r，觸發(fā)器狀態(tài)入端時，觸發(fā)器狀態(tài)才能發(fā)生變化。才能發(fā)生變化。 特點(diǎn)：（特點(diǎn)：（1）有兩個輸入端和兩個輸出端，且為交叉耦合方式。）有兩個輸入端和兩個輸出端，且為交叉耦合方式。 （2）當(dāng)處于穩(wěn)態(tài)時，兩輸出端是互補(bǔ)的。）當(dāng)處于

4、穩(wěn)態(tài)時，兩輸出端是互補(bǔ)的。 QQ=0、 =1觸發(fā)器處于觸發(fā)器處于0態(tài)態(tài) Q=1、 =0觸發(fā)器處于觸發(fā)器處于1態(tài)態(tài) Q&a&bQQRDSDDRDSQRDSDQDRDS若原狀態(tài)：若原狀態(tài)：1Q0Q 11001010輸出仍保持：輸出仍保持：1Q0Q 若原狀態(tài)：若原狀態(tài)：0Q1Q 01101010輸出變?yōu)椋狠敵鲎優(yōu)椋?Q0Q 置置“0”?。ǘ┕ぷ髟恚ǘ┕ぷ髟?&a&bQQDRDSDRDS&a&bQQDRDSDSDR輸入輸入RD =0, SD=1時時DRDS若原狀態(tài)：若原狀態(tài)：1Q0Q 10101001輸出變?yōu)椋狠敵鲎優(yōu)椋?Q1Q 若原狀態(tài)：若原狀

5、態(tài)：0Q1Q 00110101輸出保持：輸出保持：0Q1Q 置置“1” ！輸入輸入RD =1, SD=0時時DRDS&a&bQQDRDSDSDR&a&bQQDRDSDSDR若原狀態(tài)：若原狀態(tài)：10111001輸出保持原狀態(tài)：輸出保持原狀態(tài)：0Q1Q 0Q1Q 若原狀態(tài)：若原狀態(tài)：1Q0Q 01110110輸出保持原狀態(tài)：輸出保持原狀態(tài)：1Q0Q 保持！保持！輸入輸入RD =1, SD=1時時DRDS&a&bQQDRDSDSDR&a&bQQDRDSDSDR0011輸出：全是輸出：全是1基本觸發(fā)器的功能表基本觸發(fā)器的功能表輸入輸入RD

6、 =0, SD=0時時DRDS&a&bQQDRDSDSDR注意：注意：當(dāng)當(dāng)RD、SD同時由同時由0變?yōu)樽優(yōu)?時，時，翻轉(zhuǎn)快的門輸出變?yōu)榉D(zhuǎn)快的門輸出變?yōu)?，另一個不，另一個不得翻轉(zhuǎn)。因此，該狀態(tài)為不定狀得翻轉(zhuǎn)。因此，該狀態(tài)為不定狀態(tài)。態(tài)。避免出現(xiàn)。避免出現(xiàn)。DSDRQ保持原狀態(tài)保持原狀態(tài)置置0態(tài)態(tài)置置1態(tài)態(tài)不定狀態(tài)不定狀態(tài)1 10 11 00 0 QRD SDDRDS反映觸發(fā)器輸入信號取值和狀態(tài)之間對應(yīng)關(guān)系的圖形稱為波形圖。反映觸發(fā)器輸入信號取值和狀態(tài)之間對應(yīng)關(guān)系的圖形稱為波形圖。置置0置置1置置1不定不定DRDS保持保持置置1置置1保持保持不定不定QQR-S觸發(fā)器應(yīng)用舉例觸發(fā)

7、器應(yīng)用舉例: 單脈沖發(fā)生器單脈沖發(fā)生器&RDSDQQ+5V+5V4.7k 4.7k K 基本基本RS觸發(fā)器有兩個穩(wěn)態(tài)，具有記憶的功能，可作為觸發(fā)器有兩個穩(wěn)態(tài)，具有記憶的功能，可作為二進(jìn)制數(shù)碼寄存器，也可作為簡單的邏輯控制單元。二進(jìn)制數(shù)碼寄存器，也可作為簡單的邏輯控制單元。 R-S觸發(fā)器應(yīng)用舉例觸發(fā)器應(yīng)用舉例: 單脈沖發(fā)生器單脈沖發(fā)生器&RDSDQQ+5V+5V4.7k 4.7k KR-S觸發(fā)器應(yīng)用舉例觸發(fā)器應(yīng)用舉例: 單脈沖發(fā)生器單脈沖發(fā)生器&RDSDQQ+5V+5V4.7k 4.7k KQQt正脈沖正脈沖負(fù)脈沖負(fù)脈沖（一）（一） 同步同步RS觸發(fā)器觸發(fā)器QQRDSDa

8、bRDSDcdRSCP直接置直接置0端端直接置直接置1端端輸出端輸出端輸入端輸入端10-2 鐘控（同步）觸發(fā)器鐘控（同步）觸發(fā)器解決定時控制的問題解決定時控制的問題 1、電路構(gòu)成及、電路構(gòu)成及邏輯符號邏輯符號 CP: 時鐘脈沖時鐘脈沖(Clock Pulse) RDSDRSQQQQRDSDabRDSDcdRSCP平時常平時常為為 1平時常平時常為為 1直接置直接置0端端直接置直接置1端端直接置直接置0端、置端、置1端的處理：端的處理：2、工作原理、工作原理 CP=0時時011觸發(fā)器保持原態(tài)觸發(fā)器保持原態(tài)CP=1時時&a&bQQDRDS&c&dRSCP111RS&

9、amp;a&bQQDRDS&c&dRSCP11RS觸發(fā)器的功能表觸發(fā)器的功能表CP R S Q 0 保保持持 1 0 0 保保持持 1 0 1 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 不不確確定定 Q 由它的功能表可見：由它的功能表可見：在在R、S不相等時，不相等時，Q 服從于服從于 S !CP=1時時1RS&a&bQQDRDS&c&dRSCP11“ 同步同步 ”的含義：的含義：由時鐘由時鐘CP決定決定R、S能否對輸出端起控制作用能否對輸出端起控制作用所謂同步是指觸發(fā)器狀態(tài)的改變與時鐘脈沖同步。所謂同步是指觸發(fā)器狀態(tài)的改變與時鐘脈沖同步。

10、 例：例：畫出畫出RS觸發(fā)器的輸出波形觸發(fā)器的輸出波形 。假設(shè)。假設(shè)Q的初始的初始狀態(tài)為狀態(tài)為 0。CPRSQQSet使輸出全為使輸出全為1CP撤去后撤去后狀態(tài)不定狀態(tài)不定Reset 同步同步 R-S R-S 觸發(fā)器的小結(jié)觸發(fā)器的小結(jié)1. 當(dāng)當(dāng)CP = 0 時時,無論無論R、S取何種值組合，輸出端均取何種值組合，輸出端均“保持原態(tài)保持原態(tài)”； 2.只有當(dāng)只有當(dāng)CP=1 時時,將將c門和門和d門打開，控制端門打開，控制端R、S的取值組合的取值組合才會在輸出端有所反映，即有所謂才會在輸出端有所反映，即有所謂“功能表功能表”。 CP R S Q 0 保保持持 1 0 0 保保持持 1 0 1 1 0

11、 1 1 0 0 1 1 1 1 不不確確定定 QRSQnQn+10 00 00 1 0 11 0 1 01 1 1 101010101011100ddnnQRSQ1RS=0約束條件約束條件 CP=1有效有效 3、說明、說明同步同步RS觸發(fā)器解決了定時控制的問題，但還有兩個缺點(diǎn)：觸發(fā)器解決了定時控制的問題，但還有兩個缺點(diǎn)：（1）輸入信號依然存在著約束條件；）輸入信號依然存在著約束條件；（2）可能出現(xiàn)）可能出現(xiàn)“空翻空翻”現(xiàn)象現(xiàn)象空翻現(xiàn)象：空翻現(xiàn)象：概念：在一個時鐘脈沖作用下，引起觸發(fā)器的狀態(tài)翻轉(zhuǎn)概念：在一個時鐘脈沖作用下，引起觸發(fā)器的狀態(tài)翻轉(zhuǎn)兩次或多次的現(xiàn)象。兩次或多次的現(xiàn)象。帶來的問題：造成

12、邏輯上的混亂，使電路無法正常工作。帶來的問題：造成邏輯上的混亂，使電路無法正常工作。（3） 、 分別為置分別為置0端和置端和置1端；端； =0、 =1 則觸發(fā)器被直接置則觸發(fā)器被直接置0； =1、 =0 則觸發(fā)器被直接置則觸發(fā)器被直接置1；注意：預(yù)置完成后、應(yīng)保持為高電平。注意：預(yù)置完成后、應(yīng)保持為高電平。 dRdSdRdSdRdS（二）同步（二）同步JK觸發(fā)器觸發(fā)器1、電路構(gòu)成及邏輯符號、電路構(gòu)成及邏輯符號 JK&Q&CPQQK JCPQ將將Q、Q 分別引回到控制門，可以避免在兩個控制門的輸分別引回到控制門，可以避免在兩個控制門的輸入端出現(xiàn)全入端出現(xiàn)全1的情況，從而解決了約束

13、的問題。的情況，從而解決了約束的問題。 &Q JK&CPQ2、工作原理、工作原理 （1）CP=0時時觸發(fā)器的狀態(tài)不變，與輸入無關(guān)，觸發(fā)器的狀態(tài)不變，與輸入無關(guān)，相當(dāng)于門被封鎖，觸發(fā)器不工作。相當(dāng)于門被封鎖，觸發(fā)器不工作。（2）CP=1時時J=0 K=0J=1 K=1 Qn=0，觸發(fā)器的狀態(tài)保持不變觸發(fā)器的狀態(tài)保持不變J=0 K=1 Qn=0，Qn+1=0；Qn=1，Qn+1=0觸 發(fā) 器 置觸 發(fā) 器 置“0”狀態(tài)狀態(tài)J=1 K=0 Qn=0，Qn+1=1；Qn=1， Qn+1=1觸 發(fā) 器 置觸 發(fā) 器 置“1”狀態(tài)狀態(tài)觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)Qn+1=1；Qn=1， Qn+1=

14、03、邏輯功能及描述、邏輯功能及描述 （1）CP=0時時觸發(fā)器的狀態(tài)不變，與輸入無關(guān)，觸發(fā)器的狀態(tài)不變，與輸入無關(guān)，相當(dāng)于門被封鎖，觸發(fā)器不工作。相當(dāng)于門被封鎖，觸發(fā)器不工作。（2）CP=1時時J=0 K=0J=1 K=1 Qn=0，觸發(fā)器的狀態(tài)保持不變觸發(fā)器的狀態(tài)保持不變J=0 K=1 Qn=0，Qn+1=0；Qn=1，Qn+1=0觸 發(fā) 器 置觸 發(fā) 器 置“0”狀態(tài)狀態(tài)J=1 K=0 Qn=0，Qn+1=1；Qn=1， Qn+1=1觸 發(fā) 器 置觸 發(fā) 器 置“1”狀態(tài)狀態(tài)觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)Qn+1=1；Qn=1， Qn+1=0（1）特性表（狀態(tài)表）特性表（狀態(tài)表）當(dāng)當(dāng)CP=1時時 JK Q Qn+10 00 00 10 11 01 01 11 1010101010100111