齊魯工業(yè)大學電氣工程與自動化學院數(shù)字電子技術課件

5.1概述〔掌握觸發(fā)器根本概念〕

5.2SR鎖存器〔掌握根本結(jié)構(gòu)及動作特點〕5.3~5.5電平觸發(fā)、脈沖觸發(fā)及邊沿觸發(fā)的觸發(fā)器〔內(nèi)部結(jié)構(gòu)一般了解〕5.6觸發(fā)器的邏輯功能及描述方法描述第五章觸發(fā)器概述1、定義：觸發(fā)器〔FlipFlop，簡寫為FF〕是一能夠存儲一位二進值信號的根本單元電路。2、根本特點：〔1〕具有兩個能自行保持的穩(wěn)定狀態(tài)0、1；(雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器〕?！?〕可以置1或0狀態(tài)。3、類型：〔1〕按邏輯功能分：RS、JK、D、和T型觸發(fā)器等；〔2〕按觸發(fā)方式〔電路結(jié)構(gòu)決定〕分：電平觸發(fā)、脈沖觸發(fā)及邊沿觸發(fā)三種；〔3〕按存儲數(shù)據(jù)的原理不同分：靜態(tài)和動態(tài)觸發(fā)器。一、SR鎖存器的電路結(jié)構(gòu)與動作特點SR鎖存器正是由于引入反響，才使電路具有記憶功能!輸入RD=0,SD=0時0000設Q為觸發(fā)器的原狀態(tài)〔現(xiàn)態(tài)〕，即觸發(fā)信號輸入前的狀態(tài)；Q*為觸發(fā)器的新狀態(tài)〔次態(tài)〕，即觸發(fā)信號輸入后的狀態(tài)。二、功能分析101001輸出保持原狀態(tài)：010110輸出保持原狀態(tài)：保持！Q*=0，〔Q*〕＇=1Q=0，Q'=1Q*=1，〔Q*〕＇=0Q=1，Q'=0輸入RD=0,SD=1時01010110輸出變?yōu)椋?1001010輸出保持：置“1〞！Q=0，Q'=1Q*=1，〔Q*〕＇=0Q=1，Q'=0Q*=1，〔Q*〕＇=0輸入RD=1,SD=0時00110101輸出保持：10010101輸出變?yōu)椋褐谩?〞！Q=0，Q'=1Q=1，Q'=0Q*=0，〔Q*〕＇=1Q*=0，〔Q*〕＇=1輸入RD=1,SD=1時1100輸出：全是0注意：當RD、SD同時由1變?yōu)?時，翻轉(zhuǎn)快的門輸出變?yōu)?，另一個不得翻轉(zhuǎn)。因此，該狀態(tài)為不定狀態(tài)。根本RS觸發(fā)器的特性表約束條件：RD.SD=0不定保持置0置10000001110011011010001101100①1110①SD：直接置1端；RD：直接置0端。三、動作特點：直接置位，直接復位。四、存在問題：1、輸入端信號變化，輸出隨之變化，無法在時間上加以控制；2、存在約束條件：即RD.SD=0。由與非門組成的根本SR鎖存器的電路結(jié)構(gòu)與圖形符號。例題分析：P218例保持不定置111111①1001①00001010001111010100011置0由與非門組成的根本SR鎖存器特性表5.3電平觸發(fā)的SR觸發(fā)器〔同步SR觸發(fā)器〕一、電路結(jié)構(gòu)與工作原理00XX011XX01100110011011①1111①01101110011110110010001*QQRSCLK二、動作特點〔電平觸發(fā)〕在CLK=1的全部時間里，S和R的變化都將引起輸出狀態(tài)的變化。輸入控制門+SR鎖存器帶有異步端的同步RS觸發(fā)器的電路結(jié)構(gòu)異步置0端異步置1端平時常為1平時常為1存在問題：在CLK=1期間存在屢次翻轉(zhuǎn)問題。動作特點：觸發(fā)器的次態(tài)僅僅取決于CP信號的下降沿〔或上升沿〕到達時刻輸入信號的狀態(tài)，而在CP=1或CP=0期間，輸入端的任何變化都不影響輸出。5.4脈沖觸發(fā)的觸發(fā)器〔主從觸發(fā)器〕動作特點：一、觸發(fā)器的狀態(tài)的變化發(fā)生在CLK信號的下降沿〔或上升沿〕；二、CLK有效的全部時間內(nèi)輸入信號的任何變化都可能會影響輸出。三、主從JK觸發(fā)器存在“一次翻轉(zhuǎn)〞特性，分析該種觸發(fā)器輸出波形時要特別注意?！灿袑W校考研會考主從JK觸發(fā)器〕。5.5邊沿觸發(fā)的觸發(fā)器

5.6觸發(fā)器的邏輯功能及描述方法一、觸發(fā)器按邏輯功能的分類及功能描述二、觸發(fā)器邏輯功能與電路結(jié)構(gòu)的關系觸發(fā)器的邏輯功能是指觸發(fā)器的次態(tài)和現(xiàn)態(tài)及輸入信號之間在穩(wěn)態(tài)下的邏輯關系。邏輯功能可采用特性表、特性方程、狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖和波形圖〔或稱時序圖〕來描述。三、觸發(fā)器邏輯功能的轉(zhuǎn)換（1）邏輯符號Q＇QCLK一、觸發(fā)器邏輯功能及描述方法1、RS觸發(fā)器〔2〕特性表約束條件：SR=0

上升沿觸發(fā)0000001110011011010001101101①1111①〔3〕特性方程：〔4〕狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖〔5〕波形圖QtCLKtRtStQ＇QCLK2、JK觸發(fā)器〔2〕特性表翻轉(zhuǎn)〔3〕特性方程：00000011100110110100011011011110保持置1置0〔4〕狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖（1）邏輯符號CLKQ＇下降沿觸發(fā)〔5〕波形圖QtCLKtJtKtCLKQ＇3、D觸發(fā)器〔2〕特性表〔3〕特性方程：（4）狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖〔5〕波形圖000010101111Q*=DCLKtDtQt（1）邏輯符號CLKQ'4、T觸發(fā)器（3）特性方程：〔5〕波形圖〔2〕特性表（4）狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖（1）邏輯符號CLKQ＇000011101110CLKtTtQt5、T′觸發(fā)器T=1的T觸發(fā)器即為T′觸發(fā)器。故其特性方程是：二、觸發(fā)器邏輯功能與電路結(jié)構(gòu)的關系觸發(fā)器按邏輯功能可以分為RS、JK、D、T等類型；觸發(fā)器的電路結(jié)構(gòu)決定了觸發(fā)器的觸發(fā)方式：電平觸發(fā)、脈沖觸發(fā)和邊沿觸發(fā)；觸發(fā)器的電路結(jié)構(gòu)和觸發(fā)方式之間的關系是固定的。不同邏輯功能的觸發(fā)器可以是同一電路結(jié)構(gòu)，如都是邊沿觸發(fā)器；不同電路結(jié)構(gòu)的觸發(fā)器可以有相同的邏輯功能，如同步RS、主從RS有相同的特性表。三、觸發(fā)器邏輯功能的轉(zhuǎn)換〔P239〕自學掌握由D、JK觸發(fā)器轉(zhuǎn)換成RS、T、T′觸發(fā)器的方法。

重要題型：畫波形題。5.1，5.2,

5.18，5.19，5.20，5.22，5.23，5.24。