触发器和时序电路

1、 “0”和和“1”态；态； 2、； “0”或或“1” 是一种具有记忆功能的逻辑单元电路，它能是一种具有记忆功能的逻辑单元电路，它能 储存一位二进制码。储存一位二进制码。 两互补输出端两互补输出端 两输入端两输入端 . & . 反馈线反馈线 B & A 触发器输出与输入的逻辑关系触发器输出与输入的逻辑关系 10 1 设触发器原态设触发器原态 为为“1”态。态。 翻转为翻转为“0”态态 (1) SD=1，RD = 0 . & A & B 设原态为设原态为“0” 态态 1 0 触发器保持触发器保持 “0”态不变态不变 复位复位 结论结论: 不论不论 触发器原来触发器原来 为何种状态，为何种状态， 当

2、当 SD=1， RD=0时时， 将使将使触发器触发器 置置“0”或称或称 为为复位复位。 . & A & B 设原态为设原态为“0” 态态 0 翻转为翻转为“1” 态态 (2) SD=0，RD = 1 . & A & B 设原态为设原态为“1” 态态 0 1 触发器保持触发器保持 “1”态不变态不变 置位置位 结论结论: 不论不论 触发器原来触发器原来 为何种状态，为何种状态， 当当 SD=0， RD=1时时， 将使将使触发器触发器 置置“1”或称或称 为为置位置位。 . & A & B 设原态为设原态为“0” 态态 1 保持为保持为“0” 态态 (3) SD=1，RD = 1 . & A &

3、 B 设原态为设原态为“1” 态态 1 1 触发器保持触发器保持 “1”态不变态不变 当当 SD=1， RD=1时时， 触发器保持触发器保持 原来的状态，原来的状态， 即即触发器具触发器具 有保持、记有保持、记 忆功能忆功能。 . & A & B 00 11 1 1111 0 若若A先翻转，则触发器为先翻转，则触发器为“0”态态 “1”态态 (4) SD=0，RD = 0 当信号当信号SD= RD = 0 同时变为同时变为1时，由时，由 于与非门的翻转于与非门的翻转 时间不可能完全时间不可能完全 相同，触发器状相同，触发器状 态可能是态可能是“1”态，态， 也可能是也可能是“0”态，态， 不能

4、根据输入信不能根据输入信 号确定。号确定。 10 11 . & A & B 逻辑符号逻辑符号 QQ SDRD SDRDQ 1 0 0 置置0 0 1 1 置置1 1 1 不变不变 保持保持 0 0 同时变同时变 1后不确定后不确定 功能功能 & D SR & C CP . & A& B . SD RD QQ 时钟脉冲时钟脉冲 基本基本R-S触发器触发器 导引电路导引电路 当当CP=0时时 0 11 11 . & A& B . SD RD QQ & D SR & C CP 当当 C P= 1 时时 1 打开打开 11 . & A& B . SD RD QQ & D SR & C CP 当当 C

5、P= 1 时时 1 (1) S=0, R=0 00 11 触发器保持原态触发器保持原态 触发器状态由触发器状态由R，S 输入状态决定。输入状态决定。 11 . & A& B . SD RD QQ & D SR & C CP 1 10 10 10 (2) S = 0, R= 1 触发器置触发器置“0”11 . & A& B . SD RD QQ & D SR & C CP 1 01 01 01 (3) S =1, R= 0 触发器置触发器置“1” 11 . & A& B . SD RD QQ & D SR & C CP 1 11 00 11 11 0 Q=1 Q=0 11 (4) S =1, R

6、= 1 当时钟由当时钟由 1变变 0 后后 触发器状态不定触发器状态不定 1 1 . & A& B . SD RD QQ & D SR & C CP 0 0 SR 0 1 0 1 0 1 1 1 不定不定 Qn+1 Qn Qn+1时钟到来后触发器的状态时钟到来后触发器的状态 逻辑符号逻辑符号 QQ SR CPSD RD 不定不定 不定不定 Q Q 1 0 0 SR 0 1 0 1 0 1 1 1 不定不定 Qn+1 Qn 例：例： CP 0 0 SR 0 1 0 1 0 1 1 1 不定不定 Qn+1 Qn Q=S Q=R 从触发器从触发器 主触发器主触发器 CP CP KQR QJS R F

7、主 主 Q JK Q S RS CP F从 从 Q Q QQ SD RD 1 互补时互补时 钟控制钟控制 主、从主、从 触发器触发器 不能同不能同 时翻转时翻转 CP 0 1 0 1 RS F从 从 Q Q QQ SDRD 1 R CP F主 主 Q JK Q S CP CP0 1 CP 1 0 F从 从打开 打开 RS CP F从 从 Q Q QQ SDRD 1 R CP F主 主 Q JK Q S C 0 CP0 1 CP 0 1 0 1 0 0 1 0 CP高电平时触发器接高电平时触发器接 收信号并暂存（即收信号并暂存（即F主 主 状态由状态由J、K决定，决定，F从 从 状态保持不变）。

8、状态保持不变）。 要求要求CP高电平期间高电平期间J、K 的状态保持不变。的状态保持不变。 CP下降沿触发器翻转下降沿触发器翻转 （ F从 从状态与 状态与F主 主状态 状态 一致）。一致）。 CP低电平时低电平时,F主 主封锁 封锁 J、K不起作用不起作用 CP RS CP F从 从 Q Q QQ SDRD 1 R CP F主 主 Q JK Q S C 0 1 RS CP F从 从 Q Q QQ SDRD 1 R CP F主 主 Q JK Q S CP CP 0 1 0 (1)J=1, K=1 设触发器原设触发器原 态为态为“0”态态 翻转为翻转为“1”态态 11 01 10 10 10 0

9、1 0 1 RS CP F从 从 Q Q QQ SDRD 1 R CP F主 主 Q JK Q S CP CP 0 1 0 (1)J=1,K=1 10 设触发器原设触发器原 态为态为“1”态态 为为“？”状态状态 (1)J=1, K=1 0 1 RS CP F从 从 Q Q QQ SDRD 1 R CP F主 主 Q JK Q S CP CP 0 1 0 (1)J=1, K=1 设触发器原设触发器原 态为态为“1”态态 翻转为翻转为“0”态态 11 10 01 01 01 10 0 1 J=1, K=1时，每来时，每来 一个时钟脉冲，状一个时钟脉冲，状 态翻转一次，态翻转一次，即具即具 有计数

10、功能。有计数功能。 0 1 RS CP F从 从 Q Q QQ SDRD 1 R CP F主 主 Q JK Q S CP CP 0 1 0 (2)J=0，K=1 设触发器原设触发器原 态为态为“1”态态 翻转为翻转为“0”态态 01 10 01 01 01 10 0 1 设触发器原设触发器原 态为态为“0”态态 为为“？”态态 0 1 RS CP F从 从 Q Q QQ SDRD 1 R CP F主 主 Q JK Q S CP CP 0 1 0 (2)J=0，K=1 01 01 00 01 01 01 0 1 设触发器原设触发器原 态为态为“0”态态 为为“0”态态 J=0, K=1时，时钟时

11、，时钟 脉冲作用后，必为脉冲作用后，必为 “0”态。态。 0 1 RS CP F从 从 Q Q QQ SDRD 1 R CP F主 主 Q JK Q S CP CP 0 1 0 (3)J=1，K=0 设触发器原设触发器原 态为态为“0”态态 翻转为翻转为“1”态态 10 01 10 10 10 01 0 1 设触发器原设触发器原 态为态为“1”态态 为为“？”态态 0 1 RS CP F从 从 Q Q QQ SDRD 1 R CP F主 主 Q JK Q S CP CP 0 1 0 (3)J=1，K=0 10 10 00 10 10 10 0 1 设触发器原设触发器原 态为态为“1”态态 为为

12、“1”态态 J=1, K=0时，时钟时，时钟 脉冲作用后，必为脉冲作用后，必为 “1”态。态。 RS CP F从 从 Q Q QQ SDRD 1 R CP F主 主 Q JK Q S CP CP 0 1 0 (4)J=0，K=0 设触发器原设触发器原 态为态为“0”态态 保持原态保持原态 00 01 00 01 设触发器原设触发器原 态为态为“1”态态 为为“？”态态 RS CP F从 从 Q Q QQ SDRD 1 R CP F主 主 Q JK Q S CP CP 0 1 0 (4)J=0，K=0 保持原态保持原态 00 10 00 10 设触发器原设触发器原 态为态为“1”态态 RS CP

13、 F从 从 Q Q QQ SDRD 1 R CP F主 主 Q JK Q S CP CP 0 1 0 01 n QJS n KQR CP高电平时高电平时F主 主状态 状态 由由J、K决定，决定，F从 从状 状 态不变。态不变。 CP下降沿触发器翻下降沿触发器翻 转（转（ F从 从状态与 状态与F主 主状 状 态一致）。态一致）。 Qn 1 0 0 1 1 1 0 0 Qn 0 1 CP高电平时高电平时F主 主状态 状态 由由J、K决定，决定，F从 从状 状 态不变。态不变。 CP下降沿触发器翻下降沿触发器翻 转转（ F从 从状态与 状态与F主 主状 状 态一致）。态一致）。 0 1 0 1 0

14、 1 0 1 J K Qn+1 0 0 Qn 0 1 0 1 0 1 1 1 Qn () SD 、 RD为直接置为直接置 1、置、置 0 端，不受时钟控制，低端，不受时钟控制，低 电平有效，电平有效，触发器工作时触发器工作时SD 、 RD应接高电平。应接高电平。 CP Q JK SDRD Q JK 触发器工作波形触发器工作波形 CP J K Q 下降沿触发翻转下降沿触发翻转 例：例： 基本基本R-S触发器触发器 导引电路导引电路 & B& A QQ SD RD & C& D & E& F CP D 反反 馈馈 线线 & B& A QQ SD RD & C& D & E& F CP D 0 1

15、1 0 11 0 0 1 01 & B& A QQ SD RD & C& D & E& F CP D 0 1 0 1 11 1 0 1 10 D Qn+1 0 1 0 1 符号符号 D CP QQ RDSD Qn+1 =Dn； CP D Q 例：例： D Qn+1 0 1 0 1 J K Qn+1 0 0 Qn 0 1 0 1 0 1 1 1 Qn D 1 CP Q JK SDRD Q 仍为下降沿仍为下降沿 触发翻转触发翻转 SD T CP Q JK RD Q (保持功能保持功能) (计数功能计数功能) J K Qn+1 0 0 Qn 0 1 0 1 0 1 1 1 Qn T CP Q D=Q

16、 D Qn+1 0 1 0 1 CP QQ D 原来的状态原来的状态 上述介绍上述介绍， 9.3 寄存器寄存器 10001111 RDSDRDSDRDSDRDSD 0 1 清零清零 0111 & Q0 & Q1 & Q2 & Q3 0111 & QQQQ 0000 1101 F3F2F1F0 d0d1d2d3 Q0Q1Q2Q3 F3F2F1F0 d Q0Q1Q2Q3 F3F2F1F0 d0d1d2d3 Q3 Q3 F3F2F1F0 d 清零清零 D 1 移位脉冲移位脉冲 234 1011 1 Q Q3Q1Q2 RD 0000 0001 001 11 011 10111 1 Q J K F0 Q

17、0 Q J K F2 Q J K F1 Q J K F3 QQ Q 从高位向低从高位向低 位依次输入位依次输入 111 0101 1001 1000 输出输出 清零清零 D 1011 1 Q Q3Q1Q2 RD 10111 1 Q J K F0 Q1 Q J K F2 Q J K F1 Q J K F3 QQ Q 5 移位脉冲移位脉冲 7 8 6 左移寄存器波形图左移寄存器波形图 12345678 CP 111 1 1 1 D Q0 Q3 Q2 Q1 111 待存待存 数据数据 0 11 1 00011 2 3 移位脉冲移位脉冲 Q2 Q1 Q0 移位过程移位过程 Q3 寄寄 存存 数数 码码

18、 D 001110000 清清 零零 110 左移一位左移一位 001011 左移二位左移二位 01011 左移三位左移三位 10114 左移四位左移四位 1 0 1 并并 行行 输输 出出 二二 进进 制制 数数 Q2 Q1 Q0 0 0 0 0 1 0 0 1 2 0 1 0 3 0 1 1 4 1 0 0 5 1 0 1 6 1 1 0 7 1 1 1 8 0 0 0 脉冲数脉冲数 (CP) 二进制加法计数器状态表二进制加法计数器状态表 1 0 1 0 清零清零 RD Q J K Q Q0 F0 Q J K Q Q1 F1 Q J K Q Q2 F2 CP 计数脉冲计数脉冲 四位异步二进

19、制加法计数器四位异步二进制加法计数器 在电路图中在电路图中J、悬空表示悬空表示J、K=1 Q J K Q Q3 F2 1 0 当相邻低位触发器由当相邻低位触发器由1变变 0 时翻转时翻转 异步二进制加法器工作波形异步二进制加法器工作波形 每个触发器翻转的时间有先后，每个触发器翻转的时间有先后， 与计数脉冲不同步。与计数脉冲不同步。 CP 12345678 Q0 Q1 Q2 以三位为例：以三位为例： 二二 进进 制制 数数 Q2 Q1 Q0 0 0 0 0 1 0 0 1 2 0 1 0 3 0 1 1 4 1 0 0 5 1 0 1 6 1 1 0 7 1 1 1 8 0 0 0 脉冲数脉冲数

20、 (CP) F0每输入一每输入一CP翻一次翻一次 F1 F2 F3 J0 =K0 =1 Q0 =1J1 =K1 = Q0 Q0 = Q1 = 1J2 =K2 = Q1 Q0 Q0 = Q1 = Q2 = 1J3 =K3= Q1 Q1 Q0 J0 =K0 =1 J1 =K1 = Q0 J2 =K2 = Q1 Q0 J3 =K3 = Q2 Q1 Q0 三位同步二进制加法计数器三位同步二进制加法计数器 计数脉冲同时加到各位触发器上，当每个到计数脉冲同时加到各位触发器上，当每个到 来后触发器状态是否改变要看来后触发器状态是否改变要看J、K的状态。的状态。 RD Q J K Q Q0 F0 Q J K

21、Q Q1 F1 Q J K Q Q2 F2 CP 计数脉冲计数脉冲 CP 12345678 Q0 Q1 Q2 RD Q J K Q Q0 F0 Q J K Q Q1 F1 Q J K Q Q2 F2 CP 计数脉冲计数脉冲 CP0= CP K0 =1 J0 =Q2 K1 =1 J1 =1CP1= Q0 J2=Q0Q1 K2 =1CP2= CP RD Q J K Q Q0 F0 Q J K Q Q1 F1 Q J K Q Q2 F2 CP 计数脉冲计数脉冲 C0= C=0 K0 =1 J0 =Q2=1 K1 =1 J1 =1 C1= Q0=0 J2=Q0Q1=0K2 =1C2= C=0 RD Q J K Q Q0 F0 Q J K Q Q1 F1 Q J K Q Q2 F2 CP 计数脉冲计数脉冲 011111 011111 011111 111111 011101 0111110000 1 001 2 010 3011 4100 5000CP1= Q0 CP 12345 Q0