SR脉冲触发器

1、第五章 触发器5.2 SR锁存器（基本锁存器（基本RS触发器）触发器） 5.3 电平触发的触发器电平触发的触发器 5.4 脉冲触发的触发器脉冲触发的触发器5.5 边沿触发的触发器边沿触发的触发器5.6 触发器的逻辑功能及其描述方法触发器的逻辑功能及其描述方法回顾回顾 “电平触发的触发器电平触发的触发器” ：n基本电路与特性表基本电路与特性表nCLK=10，输出为不定态。施加，输出为不定态。施加 RS=0约束。约束。n存在空翻现象存在空翻现象：在：在CLK=1，如果如果R、S 端输入信号多次端输入信号多次发生变化，可能引起输出端状态多次翻转。发生变化，可能引起输出端状态多次翻转。 n动作特点：动

2、作特点：只有只有CLK1时时，S和和R能通过控制门能通过控制门G3和和G4，并按照输入信号将触发器的输出置为相应状态并按照输入信号将触发器的输出置为相应状态；10101*11置置0 011置置1 101保持保持01Qn+1CLK S R0保持保持 为了避免空翻现象，提高触发器工作可靠性，为了避免空翻现象，提高触发器工作可靠性，希望希望在每个在每个CLK期间输出端的状态只改变一次期间输出端的状态只改变一次，则，则在电平触发的触发器的基础上设计出在电平触发的触发器的基础上设计出脉冲触发脉冲触发的触的触发器发器。5.4 脉冲触发的触发器 脉冲触发的脉冲触发的SR触发器（主从触发器（主从SR触发器）触

3、发器） 脉冲触发的脉冲触发的JK触发器（主从触发器（主从JK触发器）触发器） 脉冲触发的脉冲触发的SR触发器触发器是由是由两个同样的电平触发两个同样的电平触发SR触触发器发器组成。典型电路结构形式如图示：组成。典型电路结构形式如图示：一、脉冲触发的一、脉冲触发的SR触发器触发器脉冲触发的脉冲触发的SR触发器又称为：主从触发器又称为：主从SR触发器（触发器（MasterSlave SR FlipFlop）：）：G5-G8构成构成“主主” 触发器触发器G1-G4构成构成“从从” 触发器触发器使得主使得主/ /从触发器从触发器得到相反时钟信号得到相反时钟信号1、电路组成、电路组成2、工作原理、工作原

4、理:(1) 在在CLK1时时 “主主”触发器的状态触发器的状态Qm 按按S、R变化变化; 而而”从从”触发器状态触发器状态 Q 保持状态不变；保持状态不变；102、工作原理、工作原理:(2) 在在CLK由由1 0（下降沿）（下降沿）“主主”触发器被封锁，无论触发器被封锁，无论SR如何变化，在如何变化，在CLK的一个周期内主的一个周期内主触发器状态触发器状态 Qm 不再改变；不再改变；”从从”触发器状态触发器状态 Q 随随”主主”触发器所存储的信息触发器所存储的信息Qm 翻转。翻转。CLK= 0 期间，从触发器始终受主触发器直接控制。期间，从触发器始终受主触发器直接控制。012、工作原理、工作原

5、理:(2) 在在CLK由由1 0（下降沿）（下降沿）可见，可见，“主从主从”RS 触发器可以将触发器可以将接受信号接受信号与与输出状态输出状态的翻转的翻转分两步进行；分两步进行；故在故在CLK一个周期内，触发器输出状态只可能改变一次一个周期内，触发器输出状态只可能改变一次.01S RQm (Ss) Qm(Rs) Q* Q*0 0保保 持持保保 持持1 01 01 00 10 10 11 11* (不定不定)1* (不定不定)“主主”触发器：发生在触发器：发生在CLK=1时时刻刻“从从”触发器：发生在触发器：发生在CLK 时刻时刻10101*11置置0 011置置1 101保持保持01Q*CLK

6、 S R0保持保持电平电平SR触发器特性表触发器特性表2、工作原理、工作原理:表示延迟输出：触发器的输出状表示延迟输出：触发器的输出状态的更新与输入信号的接收，在态的更新与输入信号的接收，在时钟的不同阶段进行，且前者滞时钟的不同阶段进行，且前者滞后于后者。后于后者。 脉冲触发的脉冲触发的SR触发器触发器图形符号：图形符号：3、主从、主从SR触发器的逻辑功能的描述触发器的逻辑功能的描述 CLKS RQ* Q（保持保持） 0 0Q（保持保持） 1 01 0 10 1 11* （不定）不定）（1） 特性表特性表*CLK回到低电平后输出状态不定回到低电平后输出状态不定 一个周期内一个周期内, ,只有只

7、有在时钟的下降沿在时钟的下降沿, , 触发器状态才可能触发器状态才可能翻转翻转; ;其他任何时其他任何时刻均保持不变刻均保持不变; ; 输入信号输入信号SR=10SR=10或或SR=01SR=01时时, ,称为称为SRSR的的有效状态有效状态. .当当SRSR从从有效状态跳变为有效状态跳变为0000状态时状态时, ,触发器的触发器的状态为状态为“保持保持”。3、主从、主从SR触发器的逻辑功能的描述触发器的逻辑功能的描述 CLKS RQ* Q（保持保持） 0 0Q（保持保持） 1 01 0 10 1 11* （不定）不定）（1） 特性表特性表*CLK回到低电平后输出状态不定回到低电平后输出状态不

8、定 输入信号输入信号SR=10SR=10时，时，触发器功能为触发器功能为“置置1 1”；输入信号；输入信号SR=01SR=01时，触发器时，触发器功能为功能为“置置1 1” 输入信号输入信号SR=11SR=11，CLK=1CLK=1时时, ,主触发器主触发器Qm=1, Qm=1; ;下降下降沿到来时沿到来时, ,主触发器主触发器状态不定，（从）状态不定，（从）触发器的状态不定触发器的状态不定.3、主从、主从SR触发器的逻辑功能的描述触发器的逻辑功能的描述 CLKS RQ* Q（保持保持） 0 0Q（保持保持） 1 01 0 10 1 11* （不定）不定）除了翻转时除了翻转时CLK作用时作用时

9、间不同外，主从间不同外，主从SR触触发器的特性表和电平触发器的特性表和电平触发的发的SR触发器相同。触发器相同。在在S和和R不同时为不同时为1的的情况下，输出的状态情况下，输出的状态取决于取决于CLK下降沿下降沿对应的对应的S和和R值。值。（1） 特性表特性表*CLK回到低电平后输出状态不定回到低电平后输出状态不定10101*11置置0 011置置1 101保持保持01Q*CLK S R0保持保持电平电平SR触发器特性表触发器特性表（2）特性方程）特性方程（3）状态转换图）状态转换图0 01 1R=S=0R=0, S=1R=1, S=0R=0,S= = =+ += =+ +（约束条件）（约束条

10、件）01RSQRSQnn（4 4）波形图）波形图QSCLKRQSR=10, ,Q=1SR=10, ,Q=1SR=01, ,Q=0SR=00, ,保持保持多多次次翻翻转转例例3:3:根据主从型根据主从型SR触发器输入信号波形触发器输入信号波形, ,试画出主试画出主/ /从触发器从触发器的输出的输出Qm和和Q的波形。的波形。解：首先根据解：首先根据CLK=1期期间间SR的状态得到的状态得到Qm、Qm的波形。然后根据的波形。然后根据CLK 到达时到达时Qm、Qm的的状态画出状态画出Q、Q的波形。的波形。主从主从RS触发器克服了同触发器克服了同步步RS触发器在触发器在CLK=1期期间多次翻转的问题间多

11、次翻转的问题;但在但在CLK=1期间期间, 主触发主触发器的输出器的输出Qm仍会随输入仍会随输入的变化而变化的变化而变化. .分析原因：分析原因：主从主从RS触发触发器仍然是通过电平触发器仍然是通过电平触发方式来接受信号方式来接受信号。故，。故，触发器的输入信号应在触发器的输入信号应在CLK=1之前建立，并且之前建立，并且在此期间保持不变。在此期间保持不变。例例4:根据主从型根据主从型SR触发器输触发器输入信号波形，试画出输出端入信号波形，试画出输出端Q 和和Q 的波形，设初态为的波形，设初态为“0”解：其输出波形如图示解：其输出波形如图示:tQ0t0Q000SRCLKttt主从主从RS触发器

12、克服了同步触发器克服了同步RS触发器在触发器在CLK1期间期间多次翻转的问题。多次翻转的问题。但仍存在不定状态；因此，但仍存在不定状态；因此，输入信号仍遵守输入信号仍遵守SR0.SR=11时时,CLK=10, 输出状态不定输出状态不定主从主从RS触发器的特点总结：触发器的特点总结： 将将接受信号与输出状态的更新分两步进行，确保了接受信号与输出状态的更新分两步进行，确保了触发触发器的输出状态在一个时钟周期内只可能改变一次器的输出状态在一个时钟周期内只可能改变一次.n 在CLK1时，主触发器接受输入信号；n 在CLK到达后，从触发器按主触发器状态翻转； 仍然是通过电平触发方式来接受输入信号仍然是通

13、过电平触发方式来接受输入信号SR.n 在CLK=1时，主触发器的输出 Qm 仍会随输入而变化;n 仍存在不定状态，即输入信号RS=0。 为了解决主从为了解决主从SR触发器对输入信号的约束问题触发器对输入信号的约束问题（即在（即在SR1时，输出也有确定的状态），研制时，输出也有确定的状态），研制了主从了主从JK触发器。触发器。二、脉冲触发的二、脉冲触发的JK触发器（主从触发器（主从JK触发器）触发器） 设计思想：设计思想：避免输入避免输入S与与R同时取同时取1，只需要将，只需要将输出端输出端 Q 和和 Q 作为附加的控制信号作为附加的控制信号反馈到输入端。反馈到输入端。1、电路组成、电路组成二、

14、脉冲触发的二、脉冲触发的JK触发器（主从触发器（主从JK触发器）触发器）主触发器主触发器从触发器从触发器S=JQR=KQ 主从主从 JK 触发器触发器图形符号：图形符号：表示延迟输出：触发器的输出状表示延迟输出：触发器的输出状态的更新与输入信号的接收，在态的更新与输入信号的接收，在时钟的不同阶段进行，且前者滞时钟的不同阶段进行，且前者滞后于后者。后于后者。2、工作原理、工作原理(1) JK000主触发器保持原态，则触发器（从触主触发器保持原态，则触发器（从触发器）也保持原态。发器）也保持原态。Q*Q10101*1 置置0 01 置置1 10 保持保持0 Q*CLK S R0保持保持主从主从SR

15、触发器特性表触发器特性表S=JQ= 0R=KQ = 0(2) J0，K1若若Q0 , Q 12、工作原理、工作原理01S=JQ=0R=KQ=0在在CLK的的 , 从触发器保从触发器保持状态不变持状态不变: Q*= Q =0若若Q1 , Q 0在在CLK的的 , 从触发器由从触发器由1翻转为翻转为0: Q*= 0。R=KQ=1Q*= 010101*1 置置0 01 置置1 10 保持保持0 Q*CLK S R0保持保持主从主从SR触发器特性表触发器特性表(3) J1，K0若若Q0 , Q 12、工作原理、工作原理01S=JQ=1R=KQ=0在在CLK的的 , 从触发器由从触发器由0翻翻转转1:

16、Q*= 1。若若Q1 , Q 0在在CLK的的 , 从触发器保持从触发器保持1状态不变状态不变: Q* = Q = 1.Q*= 1S=JQ=010101*1 置置0 01 置置1 10 保持保持0 Q*CLK S R0保持保持主从主从SR触发器特性表触发器特性表(4) J1，K1若若Q0 , Q 12、工作原理、工作原理01S=JQ=1R=KQ=0在在CLK的的 , 从触发器从触发器由由0翻转翻转1: Q* = 1。若若Q1 , Q 0在在CLK的的 , 从触发器从触发器由由1翻转翻转0: Q*= 0。Q*= QS=JQ=0R=KQ=110101*1 置置0 01 置置1 10 保持保持0 Q

17、*CLK S R0保持保持主从主从SR触发器特性表触发器特性表 输入信号输入信号J、K之间没有约束，克服之间没有约束，克服RS触发器不允许出现触发器不允许出现R=S=1的问题。的问题。 （1）特性表特性表CLKJ KQ*功功 能能 0 00 11 01 1QQ01Q保持保持存储存储置置 0 0置置 1 1翻转计数翻转计数3、功能描述、功能描述 JK = 00时，保持；时，保持； JK = 11时，翻转；时，翻转； J K时，时，Qn+1 = =J。QJK0001111001次态次态 Q*的卡诺图的卡诺图00 111001 Q* = =JQ+KQ（2）特征方程：特征方程：CLK下降沿时有效，下降

18、沿时有效，主从主从JK触发器没有约束触发器没有约束注意：该特性表只有在注意：该特性表只有在“CLK=1期间，期间，JK状态不变状态不变”时，才成立。时，才成立。3、功能描述、功能描述01J= 0K=J=1, K=J=, K=1J=,K= 0（3）状态转换图状态转换图Q* = =JQ+KQ（4 4）波形图）波形图QQ JK = 00时，保持；时，保持； JK = 11时，翻转；时，翻转； J K时，时，Qn+1 = =J。JCLKKJK=10, ,Q=JJK=00, ,保持保持JK=11, ,翻转翻转JK=01, ,Q=J由波形图可知，在由波形图可知，在CLK=1期间，期间，JK状态不变状态不变

19、。3、功能描述、功能描述三、主从三、主从JK触发器动作特点：触发器动作特点： 触发器的状态转换分两步完成：触发器的状态转换分两步完成：CLK1期间接收输入信期间接收输入信号，而状态的翻转只发生在号，而状态的翻转只发生在CLK下降沿到来时。（主从下降沿到来时。（主从RSRS触发器与主从触发器与主从JKJK触发器均具有该特点）触发器均具有该特点）从根本上解决从根本上解决了了输入信号直接控制输入信号直接控制的问题。的问题。 输入信号输入信号J、K之间没有约束，它之间没有约束，它克服克服RS触发器不允许触发器不允许出现出现R=S=1的问题的问题。 回顾：主从回顾：主从RS触发器存在的问题：触发器存在的问题： 存在不定状态，即输入信号存在不定状态，即输入信号RS=0的约束的约束。 在在CLK=1期间，主触发器的输出期间，主触发器的输出Qm会随输入的变化而多会随输入的变化而多次变化；次变化；主从主从JK触发器克触发器克服了该问题服了该问题分析主从分析主从JK触发器中，主触发器的输出