第九章 时序逻辑电路06_04

1、触发触发。原来的状态原来的状态 9.1 时序逻辑电路简介时序逻辑电路简介研究内容：研究内容： 触发器、寄存器、计数器触发器、寄存器、计数器按照电路工作方式时序逻辑电路分为：按照电路工作方式时序逻辑电路分为：同步时序逻辑电路同步时序逻辑电路( (简称同步时序电路简称同步时序电路) )电路中有统一的定时信号电路中有统一的定时信号，存储电路由带有时钟控制端的触发器组成，存储电路由带有时钟控制端的触发器组成，各触发器的时钟端均与统一的时钟脉冲信号相连接各触发器的时钟端均与统一的时钟脉冲信号相连接，电路状态在时钟，电路状态在时钟脉冲控制下发生转换。脉冲控制下发生转换。（为使同步时序逻辑电路能稳定、可靠工

2、作，对时为使同步时序逻辑电路能稳定、可靠工作，对时钟脉冲的宽度和频率有一定要求，即脉冲的宽度必须保证触发器可靠翻转，而钟脉冲的宽度和频率有一定要求，即脉冲的宽度必须保证触发器可靠翻转，而脉冲的频率则必须保证前一个脉冲引起的电路响应完全结束后，后一个脉冲才脉冲的频率则必须保证前一个脉冲引起的电路响应完全结束后，后一个脉冲才能到来。否则，电路状态的变化将发生混乱能到来。否则，电路状态的变化将发生混乱 ）异步时序逻辑电路异步时序逻辑电路( (简称异步时序电路简称异步时序电路) )存储电路可由触发器或延时元件组成，存储电路可由触发器或延时元件组成，电路中没有统一的时钟信号同电路中没有统一的时钟信号同步

3、步，电路输入信号的变化将直接导致电路状态的变化。，电路输入信号的变化将直接导致电路状态的变化。清零清零D10111QQ3Q1Q2RD10111 1QJKF0Q1QJKF2QJKF1QJKF3QQQ5移位脉冲移位脉冲7860000单向移位寄存器单向移位寄存器（同步时序逻辑电路（同步时序逻辑电路）清零清零RDQJKQQ0F0QJKQQ1F1QJKQQ2F2CP计数脉冲计数脉冲三位异步二进制加法计数器（三位异步二进制加法计数器（异步时序逻辑电路异步时序逻辑电路）触发器触发器 能够记忆一位二值量信息的基本逻辑单元电路称作（双稳态）触发器； 触发器的触发方式是指时钟CP在什么时刻可以使触发器的状态发生变

4、化。一般分为电平触发和边沿触发； 电平触发有高电平触发高电平触发和低电平触发低电平触发两种； 边沿触发有上升沿触发上升沿触发和下降沿触发下降沿触发两种。识别触发器触发方式在触发器逻辑符号图的CP端有不同标记逻辑符号逻辑符号QQSR CSDRD CQJKSDRDQD CQQRDSD高电平高电平触发触发，“0”和和“1”态态；2、；“0”或或“1”1.直接置位SD、复位端RD；小圆圈表示触发信号时低电平有效；2.时钟脉冲输入端C，用来控制触发器触发翻转（或状态更新）；3.数据输入端：触发器状态更新的依据。D CQQRDSD在逻辑符号输入端加的小圆圈表示低电平或负脉冲有效，即在逻辑符号输入端加的小圆

5、圈表示低电平或负脉冲有效，即仅当低电平或负脉冲作用于输入端时，触发器状态才能发生仅当低电平或负脉冲作用于输入端时，触发器状态才能发生变化变化(常称为翻转常称为翻转)，称这种情况为低电平或负脉冲触发。，称这种情况为低电平或负脉冲触发。 两互补输出端两互补输出端两输入端两输入端&.G1&.G2反馈线反馈线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101设触发器原态为设触发器原态为“1”态。态。翻转为翻转为“0”态态(1) SD=1，RD = 0.G1&.&G2QQSDRD设原态为设原态为“0”态态10触发器保持触发器保持“0”态不态不变变复位复位 结论结论

6、: 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=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。.G1&.&G2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.G1&.&G2设原态为设原态为“1”态态01触发器保持触发器保持“1”态不态不变变置位置位 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。.G1&.&G2设原态为设原态为“0”态态1保持为

7、保持为“0”态态(3) SD=1，RD = 1.G1&.&G2设原态为设原态为“1”态态11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。.G1&.&G2110011111110若若G1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

8、是“1”态，态，也可能是也可能是“0”态，态，不能根据输入信不能根据输入信号确定。号确定。.G1&.&G210逻辑符号逻辑符号QQSDRDSDRDQ1 0 0 置置00 1 1 置置11 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设初态为设初态为“0”基本基本R-S触发器触发器导引电路导引电路& G4SR& G3C.& G1& G2.SDRDQQ5输入：输入：S，R，SD，RD，C；2输出：输出：Q，Q当当C=0时时01111.& G1& G2.SDRDQQ& G4SR& G3C当当 C

9、 = 1 时时1打开打开11.& G1& G2.SDRDQQ& G4SR& G3C当当 C = 1 时时1(1) S=0, R=00011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.& G1& G2.SDRDQQ& G4SR& G3C1101010(2) S = 0, R= 1触发器置触发器置“0”(3) S =1, R= 0触发器置触发器置“1”11.& G1& G2.SDRDQQ& G4SR& G3C1110011110Q=1Q=011(4) S

10、 =1, R= 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11.& G1& G2.SDRDQQ& G4SR& G3C状态不确定状态不确定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QQSR CSDRD0 0 SR0 1 01 0 11 1 不定不定Qn+1QnC1111 0 X X QnQn=S不定不定不定不定QQ10 0 SR0 1 01 0 11 1 不定不定Qn+1QnC0 0 SR 0 1 0 1 0 1 1 1 不定不定Qn+1QnQ=SQ=RSDRDQ1 0 0 置置00 1 1 置置11 1 不变不变

11、 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0 0 SR0 1 01 0 11 1 不定不定Qn+1QnC1111 0 X X Qn逻辑符号逻辑符号QQSR CSDRD逻辑符号逻辑符号QQSDRD从触发器从触发器主触发器主触发器C CKQRQJS R CF主主QJKQS RS CF从从QQQQSDRD1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 CQJKSDRDQ输入：初始状态设置端输入：初始状态设置端SD，RD； 时钟脉冲时钟脉冲C； 信号输入信号输入J，K；输出：输出：Q，Q。0101RS CF从从QQQQSDRD1R CF主主QJKQS C C

12、0110F主主封锁封锁0RS CF从从QQQQSDRD1R CF主主QJKQS C C01C01010010C高电平时触发器接收高电平时触发器接收信号并暂存（即信号并暂存（即F主主状态状态由由J、K决定，决定，F从从状态保状态保持不变）。持不变）。要求要求C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。触发器下降沿有效。触发器下降沿有效。C下降沿下降沿( )触发器翻触发器翻转转（ F从从状态与状态与F主主状状态一致）。态一致）。C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CRS CF从从QQQQSDRD1R CF主主QJKQS C 01RS CF从从QQQQSDRD1R

13、 CF主主QJKQSC C010(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 011010100101RS CF从从QQQQSDRD1R CF主主QJKQSC C010(1)J=1,K=110设触发器原设触发器原态为态为“1”态态为为“？”状态状态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，即具即具有计数功能。有计数功能。(1)J=1, K=101RS CF从从QQQQSDRD1R CF主主QJKQSC C010(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 100101

14、011001设触发器原设触发器原态为态为“0”态态为为“？”态态01RS CF从从QQQQSDRD1R CF主主QJKQSC C010(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 011010100101设触发器原设触发器原态为态为“1”态态为为“？”态态RS CF从从QQQQSDRD1R CF主主QJKQSC C010(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 010001RS CF从从QQQQSDRD1R CF主主QJKQSC C01001nQJS nKQR C高电平时高电平时F主主状态状态由由J、K决定，决定，F

15、从从状状态不变。态不变。C下降沿下降沿( )触发器触发器翻转翻转（F从从状态与状态与F主主状态一致）。状态一致）。nQJS nKQR Qn10 0 1 1 1 0 0Qn 0 1C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。C下降沿下降沿( )触发器触发器翻转翻转（F从从状态与状态与F主主状态一致）。状态一致）。0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 0 1 1 0 () CQJKSDRDQ触发器工作时触发器工作时SD 、 RD应接高电平。应接高电平。保持功能保持功能CQnJ K Qn+1 0 0 Qn 0 1 0 1 0 1 1 1 Qn例：例：JK 触发器

16、工作波形触发器工作波形CJKQ下降沿触发翻转下降沿触发翻转基本基本R-S触发器触发器导引电路导引电路& G2& G1QQSDRD& G3& G4& G5& G6CD反反馈馈线线D触发器输入：初始状态设置端输入：初始状态设置端SD，RD； 时钟脉冲时钟脉冲C； 信号输入信号输入D；输出：输出：Q，Q。逻辑符号逻辑符号D CQQRDSD& G2& G1QQSDRD& G3& G4& G5& G6CD01101100101& G2& G1QQSDRD& G3& G4& G5& G6CD01011110110逻辑符号逻辑符号D CQQRDSDQn+1 =Dn；D Qn+1 0101CX QnCDQD Qn+1 0101J