我的大二下数电第章触发器

1、第第5章章 触触 发发 器器 5.1 基本基本RS触发器触发器 5.2 时钟控制的触发器时钟控制的触发器 5.3 集成触发器集成触发器 5.4 触发器的逻辑符号及时序图触发器的逻辑符号及时序图5.1 基本基本RS触发器触发器 5.1.1 电路结构和工作原理电路结构和工作原理 双稳态触发器 为触发器的现态， 为触发器的次态。nnQQ11nnQQ脚标“D”表示直接 触发0 01 11 10 02、工作原理、工作原理1 10 00 01 11 11 11 10 00 01 11 11 10 00 05.1.2 基本基本RS触发器的功能描述方法触发器的功能描述方法 1. 状态转移真值表状态转移真值表(

2、状态表状态表)用真值表的形式给出触发器的次态与现态、电路输入之间的逻辑关系。用真值表的形式给出触发器的次态与现态、电路输入之间的逻辑关系。2. 特征方程特征方程(状态方程状态方程)描述触发器逻辑功能的函数表达式称为触发器的特征方程或状描述触发器逻辑功能的函数表达式称为触发器的特征方程或状态方程。态方程。RDSDQ0001111001001011Qn+111DDnDDnRSQRSQ（约束条件）3. 状态转移图状态转移图(状态图状态图)与激励表与激励表用图形方式表示状态转移规律；用激励表表示现态到次态用图形方式表示状态转移规律；用激励表表示现态到次态变化时对输入的要求。变化时对输入的要求。RD=

3、1SD= 001RD=SD=1SD=RD=1RD= 0SD= 1 QnQn+1 RD SD0 0 10 11 01 00 11 11 4. 波形图波形图 不定不定QQRDSDQn+1Q反映触发器输出状态在输入激励下随时间变化的规律。反映触发器输出状态在输入激励下随时间变化的规律。t0t1t3t4t5t6t7t2用或非门构成的基本用或非门构成的基本R-S触发器触发器 RD SDQ (n+1)功能说明0 00 11 01 1Q10X不变置1置0不定或非门构成的R-S触发器的特性方程和约束方程如下：特性方程和约束方程如下： （约束方程）（约束方程） 状态转移真值表状态转移真值表1nnDDQSR Q0

4、R S5.2 时钟控制的触发器时钟控制的触发器 5.2.1 钟控钟控RS触发器触发器 1. 逻辑电路和逻辑电路和 逻辑符号逻辑符号 2.工作原理（特征方程）工作原理（特征方程） CPSSCPRRDD,1DDSRnnQQ1CP=0时时触发器保持原状态触发器保持原状态1 11 10 0CP=1时时RRDSSD 1 11 11 11 10 00 00 01 11 11 11 10 00 00 001SRQRSQnn特征方程：特征方程：（约束条件）3. 状态转移图与激励表状态转移图与激励表R SQn+10 00 11 01 1Qn 10Qn Qn+1R S0 00 11 01 1 00 11 00 Q

5、4. 状态图和波形图状态图和波形图t0t1t4t5t6t2t7t35.2.2 钟控钟控D触发器触发器 1. 逻辑电路和逻辑符号逻辑电路和逻辑符号 CP=0CP=0时时0 01 11 1触发器保持原状态触发器保持原状态2.工作原理（特征方程）工作原理（特征方程） CPDSDCPDCPCPDCPCPDCPSRDD)(CP=1CP=1时时1 1DRDDSDDQDDQnn1 特征方程特征方程（无约束条件）3. 状态转移图状态转移图(状态图状态图)与激励表与激励表4. 状态图状态图DQn+10101 Qn Qn+1D0 00 11 01 10101 D = 101D = 0 D = 1 D = 05.2

6、.3 钟控钟控JK触发器触发器1. 逻辑电路和逻辑符号逻辑电路和逻辑符号 2.工作原理（特征方程）工作原理（特征方程） CP=0CP=0时时0 0触发器保持原状态触发器保持原状态CP=1CP=1时时nDQJSnDQKR1()nnnnnnnQJQKQQJQKQQ 特征方程特征方程1 1QKQJQn13. 状态转移图状态转移图(状态图状态图)与激励表与激励表4. JK触发器的状态图触发器的状态图J KQn+10 00 11 01 1 01 Qn Qn+1J K0 00 11 01 10 1 1 0nQnQ5.2.3 钟控钟控T触发器和触发器和T触发器触发器 1. 逻辑电路和逻辑符号逻辑电路和逻辑符

7、号 2.工作原理（特征方程）工作原理（特征方程） CP=0CP=0时时0 0触发器保持原状态触发器保持原状态CP=1CP=1时时 特征方程特征方程QTQTQTQKQJQn1JT KT 3. 状态转移图状态转移图(状态图状态图)与激励表与激励表4. T触发器的状态图触发器的状态图TQn+101 Qn Qn+1T0 00 11 01 10110nQnQT触发器触发器 5.1TTnnQQ1T当当固定时，构成其特征方程为触发器 来一个脉冲，翻转一次，称为计数触发器触发器）。（或5.2.5 电平触发方式的工作特点电平触发方式的工作特点 钟控RS触发器，钟控D触发器，钟控T触发器，钟控JK触发器）均由四与

8、非门构成。这种钟控方式称为电平触发方式为电平触发方式。当CP=0，触发器保持原状态；当CP=1期间，接受外部输入信号，状态发生变化。电平控制类触发器存在的问题电平控制类触发器存在的问题希望状态的每次翻转都由希望状态的每次翻转都由CP控制，正脉冲不能太长，控制，正脉冲不能太长，否则触发器将产生否则触发器将产生空翻空翻现象现象（CP=1期间，输出状态翻转若干次）。期间，输出状态翻转若干次）。5.3 集成触发器集成触发器 5.3.1 主从触发器主从触发器 从触发器主触发器1QQQQKJCPCP=0CP=0时时1. 主从主从JK触发器工作原理触发器工作原理1CP主从QSD0 01 10 01 10 0

9、1 11 10 00 01 10 01 11 10 0主从QRD主主主QQQQQn1CP=1CP=1时时1 10 00CPKQRD主QJSD主QKQJQKQQJQRSQDDn主主主1QKQJQQnn11主当当CP=0CP=0时时 2. 主从主从JK触发器的一次翻转特性触发器的一次翻转特性 主从主从JKJK触发器在触发器在CPCP高电平（电位型）接受输入信号（高电平（电位型）接受输入信号（J J，K K），），但具有一次翻转特性，在但具有一次翻转特性，在CPCP下降沿置定输出状态。下降沿置定输出状态。 pdt 3pdt 3pdCPLCPHttt611 3 3主从主从JKJK触发器的脉冲工作特性触

10、发器的脉冲工作特性 CP上升沿到达时，JK信号已处于稳定状态，且在CP为高电平期间保持不变。 CP 的高电平维持时间应大于等于以确保主触发器状态转换。 CP 的低电平维持时间应大于等于以确保从触发器状态转换。 CP 信号的最高允许频率为在在CP=1或或CP=0期间，输入端的任何变化期间，输入端的任何变化都不会影响触发器状态的变化。都不会影响触发器状态的变化。5.3.2 边沿触发器边沿触发器 边沿触发边沿触发方式的特点是：方式的特点是：触发器仅在触发器仅在CP约定跳变到来时，才接收约定跳变到来时，才接收输入信号发生状态转换；输入信号发生状态转换；维持维持阻塞式阻塞式D触发器触发器1. 工作原理工

11、作原理RD有效时有效时0 01 1触发器置触发器置0SD有效时有效时0 01 1触发器置触发器置11 11 10 01 11 1触发器维持原态触发器维持原态CP为为0时时门门5，6开启开启CP上升沿到达前上升沿到达前1 11 11 10 01 1CP上升沿到达后上升沿到达后1 10 01 11 10 01 11 1D=1Qn+1=1CP上升沿到达前上升沿到达前1 11 10 01 10 0CP上升沿到达后上升沿到达后1 11 10 00 00 01 11 1D=0Qn+1=0DRRDDSSDDDQDQRSQDDn1特征方程特征方程上升沿触发的上升沿触发的D触发器功能表触发器功能表上升沿触发上升

12、沿触发逻辑符号的意义逻辑符号的意义CPQQ下降沿触发下降沿触发上升沿触发上升沿触发边沿边沿触发触发DCPQQD2 脉冲工作特性脉冲工作特性 CP=0期间，必须把输入信号送至5、6门的输出，在CP上升沿到达之前建立稳定状态，它需要经历两个与非门的延迟时间，称为建立时间tset，test=2tpd。在tset内要求D信号保持不变，且CP=0的持续时间tCPL2tpd。 在CP由0变至1及CP脉冲前沿到达后，要达到维持-阻塞作用，必须使 或 由1变为0，需要经历一个与非门延迟时间， 在这段时间内信号D不应变化，这段时间称为保持时间th，th=tpd。 从CP由0变至1开始，直至触发器状态稳定建立，需

13、要经历三级与非门的延迟时间，因此要求CP=1的持续时间tCPH3tpd。 3tpd保持时间2pd建立时间CPDSDRpdCPHCPLCPtttf511max 为使维持阻塞式D触发器可靠工作，CP的最高工作频率为3 工作波形图工作波形图CPRDSD12345DQ765.4 触发器的逻辑符号及时序图触发器的逻辑符号及时序图1电位触发方式的触发器电位触发方式的触发器2功能完善的触发器常用符号功能完善的触发器常用符号 321KKKK 321JJJJ 321DDDD 维持-阻塞 D触发器下降沿有效主从JK触发器上升沿有效 维持-阻塞 D触发器上升沿有效主从JK触发器下降沿有效3国家标准（国家标准（GB4728.12-85）逻辑符号）逻辑符号边沿形D触发器上升沿有效 边沿型JK触发器下降沿有效 主从JK触发器下降置定输出状态 “”表示延迟输出 5.4.2 时序图时序图 例例 逻辑电路如图 (a)(b),根据（c）已知信号，画出Q波形。1111nQ