教学课件4 触发器

1、教材配套PPT正版可修改课件教学课件4 触发器 4.1 基本RS触发器 4.2 钟控RS触发器 4.3 主从型JK触发器 4.4 维持阻塞D触发器 4.5 T触发器和T触发器项目四 触发器课件制作：曾令琴2022/7/20概念在触发信号作用下，基本RS触发器可以由一种稳态转变为另一种稳态，当触发信号消失后，且仍能保持触发后的状态不变。能储存一位二进制信息的双稳态单元电路称为触发器。触发器是时序逻辑电路的基本单元。突出特点是具有记忆性。4.1 基本RS触发器2022/7/20基本RS触发器的结构组成&11置“0”端置“0”端置“1”端置“1”端两与非门构成两或非门构成2022/7/20基本RS触

2、发器的工作原理&1设触发器现态Qn=110门1门20触发器次态Qn+1=001当触发器输入为有零出1全1出零2022/7/20基本RS触发器的工作原理&1设触发器现态Qn=110门1门2触发器次态Qn+1=0，置0功能！01当触发器输入为有零出1全1出零0显然，无论触发器现态如何，只要输入R=0，则2022/7/20基本RS触发器的工作原理&0设触发器现态Qn=001门1门2触发器次态Qn+1=111当触发器输入为有零出1全1出零02022/7/20基本RS触发器的工作原理&0触发器现态Qn=0(或等于1)时11触发器次态均不变，保持功能！1(1)只要触发器输入为无效态(0)2022/7/20

3、基本RS触发器的工作原理&0触发器现态Qn=0(或等于1)时00触发器出现逻辑混乱，禁止态！1(1)当触发器两输入均为有效态(0)门1门2有零出1有0出1112022/7/20基本RS触发器的工作原理&显然，基本RS触发器的动作特点：电平触发方式！输入信号在电平触发的全部作用时间里，都能直接改变输出端Q的状态概括基本RS触发器只要输入端R为有效态，无论输出现态和输入状态如何，均为置0功能。基本RS触发器功能基本RS触发器只要输入端S为有效态，无论输出现态和输入状态如何，均为置1功能。若两个输入端均为无效态时，触发器为保持功能。若两个输入端均为有效态时，是不允许的禁止态！基本RS触发器功能描述1

4、.特征方程约束条件02.状态转换图13.时序图置0置1置1禁止保持置1置1QQ不定注意：禁止态和不定态的区别和联系。4.特性特性表Q n+10 0 0禁止态0 0 1禁止态0 1 00 “置0”0 1 10 “置0”1 0 01 “置1”1 0 11 “置1”1 1 00 保持1 1 11 保持S RS RQ Q图符号Sikaoti思考题132触发器和门电路有何联系和区别？在输出形式上有何不同？基本RS触发器通常有几种构成方式？最常用的构成方式是哪一种？由两个与非门构成的基本RS触发器，有几种功能？约束条件是什么？4能否写出两个或非门构成的基本RS触发器的逻辑功能及约束条件？时钟脉冲CP的概念

5、时钟脉冲CP是指脉冲信号是一个按一定电压幅度，一定的时间间隔连续发出的脉冲信号。数字电路系统常要求各位触发器同步操作，即受同一信号的控制，此控制信号可由一个发出固定频率脉冲的振荡器产生，它能像时钟一样准确地控制触发器的翻转时刻，因之称为时钟脉冲，记作CP。4.2 钟控RS触发器钟控RS触发器的结构组成CP1S C1 1RS CK RQ Q图符号基本RS触发器导引门2022/7/20钟控RS触发器的动作特点CP电平触发方式！CP=0时，无论输入端子R和S 何种状态，触发器输出Q均保持原态不变；只有CP=1时，其输出状态才由R、S的状态决定。钟控RS触发器的工作原理CP01101110当时钟脉冲C

6、P等于低电平0时1不动作！设触发器现态Qn=0触发器现态Qn=1过程也如此1只要CP=0，触发器就会被封锁无论两输入端状态如何门3和门四均有零出1与非门1因输入有0而出1与非门2因输入全1而出0钟控RS触发器的工作原理CP0110110101当CP=1，且R=0，S=1时2设触发器现态Qn=0触发器现态Qn=1过程也如此1与非门3有零出1与非门2因输入有0而出1与非门1因输入全1而出0与非门4全1出0置1功能！CP为1期间，只要S=1，无论输出现态如何，触发器次态均为高电平。S因此而称为置1端高电平有效！钟控RS触发器的工作原理CP0001111110当CP=1，且R=1，S=0时3设触发器现

7、态Qn=0触发器现态Qn=1过程也如此1与非门4有零出1与非门1因输入有0而出1与非门2因输入全1而出0与非门3全1出0置0功能！CP为1期间，只要R=1，无论输出现态如何，触发器次态均为低电平。R因此被称作复位端高电平有效！钟控RS触发器的工作原理CP0010111110当CP=1，且R=0，S=0时4设触发器现态Qn=0触发器现态Qn=1过程也如此1与非门3和门4均有零出1与非门1因输入有0而出1与非门2因输入全1而出0保持功能！CP为1期间，只要R=S=0，无论输出现态如何，触发器次态均保持不变。钟控RS触发器的工作原理CP0101110111当CP=1，且R=1，S=1时5设触发器现态

8、Qn=0触发器现态Qn=1过程也如此1与非门3和门4均全1出0与非门1和门2均有0出1禁止态！CP=1期间，且R=S=1，触发器本应互非的输出出现相同的逻辑混乱。钟控RS触发器功能描述1.特征方程约束条件02.状态转换图13.时序图置0保持置1置1CPRSQ设Qn=0保持置04.功能特性表Q n+11 1 0禁止态1 1 1禁止态1 0 00 “置0”1 0 10 “置0”0 1 01 “置1”0 1 11 “置1”0 0 00 保持0 0 11 保持图符号S C1 RQQSikaoti思考题132钟控RS触发器的两个输入端的有效态和两个与非门构成的基本RS触发器输入端的有效态相同吗？区别在哪

9、里？何谓“空翻”？造成“空翻”的原因是什么？“空翻”和“不定”状态有何区别？4你能根据电路图说出在CP=0期间触发器为何状态不变的道理吗？钟控RS触发器中的RD和SD在电路中起何作用？触发器正常工作时这两个端子如何处理？“空翻”造成触发器工作的不稳定性。主从型JK触发器可以有效地抵制“空翻”现象，是目前功能最完善、使用灵活和通用性较强的一种触发器。4.3 主从型JK触发器主从型JK触发器的结构组成&门7&门8&门6&门5CP1SRC11K1JRDSDCPKJQQ从触发器主触发器主从型JK触发器的动作特点在CP=1期间：主触发器为敞门，其输出状态随输入JK的控制发生变化，存在空翻现象；从触发器为

10、封门，输出状态即主从型JK触发器的输出状态不发生变化。在CP=0期间：主触发器为封门，输出状态不变，从触发器虽然为敞门，但其输出状态受主触发器输出控制，因此状态也不发生变化。在CP下降沿到来时：主触发器为封门，输出状态不变，此时状态被敞门的从触发器接收，使主从型JK触发器的输出次态随之发生变化。主从型JK触发器的工作原理当时钟脉冲CP=0期间1输出状态不变敞门状态不发生变化！尽管CP=0期间从触发器是敞门，但由于主触发器输出状态不变，所以从触发器主触发器因CP=0而封门从触发器因CP=1而敞门主从型JK触发器的工作原理当时钟脉冲CP=1，且K=0、J=12输出随输入变化封门状态不变！由于CP=

11、1期间主触发器是封门，所以JK触发器输出状态不变。从触发器因CP=1而敞门主触发器因CP=0而封门主从型JK触发器的工作原理当时钟脉冲CP下降沿到来时3敞门输出状态随此刻主触发器状态改变！设此刻主触发器状态为从触发器因CP=1而敞门10下降沿之后，因CP=0主触发器被封锁，输出状态不再改变，所以此状态一直保持到下一个时钟脉冲下降沿的到来。10主从型JK触发器的工作原理J0，K0时，无论触发器输出现态如何，输出次态Qn+1Qn保持功能！J0，K1时，无论触发器输出现态如何，输出次态Qn+10置0功能！J1，K0时，触发器无论输出现态如何，输出次态Qn+11置1功能！翻转功能！J1，K1时，触发器

12、无论输出现态如何，输出次态Qn+1QnJK触发器的功能描述1.特征方程02.状态转换图13.时序图置1置0翻转保持4.功能特性表图符号SRC11K1JRDSDCPKJQQSikaoti思考题132试默写出JK触发器的特征方程式和功能真值表。JK触发器具有哪些逻辑功能？4主从型JK触发器能够抑制“空翻”现象，具体表现能说出来吗？主从型JK触发器的主触发器包括几个逻辑门？在什么情况下触发工作？何种情况下被封锁？属于哪种触发方式？维持阻塞型D触发器也是一种边沿触发方式的、能够有效抑制“空翻”现象的集成触发器。就目前应用上来看，D触发器与JK触发器都是功能最完善、使用灵活和通用性较强的触发器。4.4

13、维持阻塞型D触发器D触发器的结构组成DCP&门6&门5RDSD&门2门1&门3&门4QQ图中门1门4构成钟控RS触发器，门5和门6构成输入信号的导引门，D是输入信号端。反馈线反馈线维持阻塞D触发器利用电路内部反馈来实现边沿触发。011当CP=0时，门3和门4的输出为1，使钟控RS触发器状态维持不变。此时，门6的输出等于D，门5的输出等于D。DD触发器的工作原理DCP&门6&门5RDSD&门2门1&门3&门4QQ0只要CP=0，门3和门4均有0出1被封锁，触发器保持原来状态不变。011111当D=1时，门5全1出0门6有0出1D触发器的工作原理DCP&门6&门5RDSD&门2门1&门3&门4QQ

14、0只要CP=0，门3和门4均有0出1被封锁，触发器保持原来状态不变。1001D11当D=0时，门5有0出1门6全1出0可见，门5的输出总是D的非门6的输出则总与D相同，即显然，导引门在CP=0的输出为门4的开启创造了条件，是D触发器的数据准备阶段。D触发器的工作原理DCP&门6&门5RDSD&门2门1&门3&门4QQ当CP上升沿到来时，无论输出现态如何钟控RS触发器开启，门5和门6在CP=0的数据被门4和门3接收1001D2当D=0时，门4有0出1门3全1出0门1有0出1门2全1出0D触发器输出Q=D，置0功能！0D触发器的工作原理DCP&门6&门5RDSD&门2门1&门3&门4QQ当CP上升

15、沿到来时，无论输出现态如何钟控RS触发器开启，门5和门6在CP=0的数据被门4和门3接收0110D2当D=1时，门4全1出0门3有0出1门2有0出1门1全1出0D触发器输出Q=D，置1功能！1D触发器的工作原理DCP&门6&门5RDSD&门2门1&门3&门4QQ分析表明：无论D触发器现态如何，当CP上升沿到来时，D触发器总是维持原来输入信号D的作用结果，而输入信号的变化在此时被有效地阻塞掉了。这也正是维持阻塞D触发器名称的由来。0110D1D触发器的动作特点维持阻塞D触发器的次态仅取决于CP信号上升沿到达前的一瞬间（这一时刻与上升沿到达时的间隔趋近于零但不等于零）输入的逻辑状态，而在这一瞬间之

16、前和之后，输入的状态变化对输出不能够产生影响。因此，D触发器可以有效地抑制“空翻”，由此增强了其抗干扰能力，提高了工作的可靠性。 D触发器的功能描述1.特征方程02.状态转换图13.时序图置1置0置1置0Q4.功能特性表图符号CPDQn+1功能00置011置1SRC1DRDSDCPDQQSikaoti思考题132如何解释维持阻塞D触发器的“维持”和“阻塞”？你能默写出D触发器的特征方程式和功能真值表吗？4在逻辑图符号中，你是如何区别出某触发器是“电平”触发还是“边沿”触发的？又是如何判断某触发器输入端是高电平有效或是低电平有效的？D触发器的基本结构组成分哪两大部分？为什么说D触发器可以有效地抑

17、制“空翻”现象？把一个JK触发器的输入控制端J和K连接在一起作为一个输入端T时，就可构成一个T触发器：如果让JK触发器的J和K两个输入端子连在一起，且恒输入“1”时，就构成一个T触发器。4.5 T触发器和T触发器2022/7/200输出保持T触发器1输出翻转 T触发器只有保持和翻转两种功能。2022/7/20恒输入1翻转 T触发器只有翻转一种功能。T触发器2022/7/20思考题12试述T触发器的逻辑功能，哪些触发器可以构成T触发器使用？T触发器的逻辑功能有几种？分别是哪些功能？Sikaoti4.6 集成触发器常用的集成触发器主要有TTL产品的74LS系列以及CMOS产品的CC40系列，虽然它们的电路形式各不相同，但相同结构的电路及工作原理仍相似。工程实际中选用集成触发器时应根据需要从速度、功耗、功能、触发方式等方面权衡考虑。集成RS触发器基本RS触发器是直接由输入端数据信号控制输出的触发器，因此具有线路简单、操作方便