数字电子技术第4章课件

1、4.1 触发器概述 触发器必须具备以下3个特点：1）具有两个能自保持的稳定状态，用来存储数据0和1。2）在输入信号作用下，触发器的0和1两个逻辑状态之间可以相互转换。3）输入信号不变或撤去后，触发器能将长久保存。 对触发器的一对互补输出状态约定如下：Q1、0为1态； 接收信号前所处的状态记为现态Qn，则触发器接收信号之后所建立的新的稳定状态就是次态Qn+1 Q0、1为0态。4.2 基本RS触发器 4.2.1 用与非门构成的基本RS触发器1. 电路组成 图 4 1 与非门 构成的基本RS触发器&RdQQQQSdSdRdSRFFG1G2逻辑电路逻辑符号2. 工作原理 当0、无论现态Qn是1还是0，

2、次态Qn+1均为1态；1， 1时，1、现态Qn是1，次态 亦为1；Qn为0，Qn+1亦为0；1时，当0、无论现态Qn是1态还是0态，次态0时，当1&RdQQSd1、无论现态Qn是1还是0，次态Qn+1均为0态；当0时，G1G2特性方程 描述FF逻辑功能的函数表达式称为特征方程或状态方程 (约束条件) 图4-2 次态卡诺图=+=+11dnnRSQRSQd= 0dRSdRDSDQ0001111001111Qn+1nddSdRdQnQn+10 00011110011001101010101会不定会不定110001表4- 基本RSFF的功能表置0置保持3. 触发器逻辑功能的描述 SdRdQnQn+10

3、 00011110011001101010101会不定会不定110001置0置保持表4- 基本RSFF的功能表01Sd=0 Rd=1Sd=1 Rd=0Sd=0 Rd=Sd= Rd=1 状态转换图(状态图) 用图形方式来描述FF的状态转移规律。Qn Qn+1SdRd 0 0 0 1 1 0 1 110 1 1 0 1表4-2 基本RSFF的激励表RdSdQQ图4-4 例4-1波形图0101例4-1 在图4-1b所示基本RS触发器中，已知输入信号波形如图4-4上方所示，设基本RS触发器的初始状态Q初0，试画出其输出端Q及的波形图。 未定义状态解： 补例已知逻辑电路图及输入信号A、B、C波形，Q初0

4、， 试画出Q、Q波形。QQSdRdSRFF&GABCABCAB(Rd)(Sd)QQ“0”“1”图4-6集成基本RS触发器CC4043、CC4044TGENSRENQ&TGEN&RSENQ4367121114155291011S1R1S2R2S3R4S4R4ENQ1Q2Q2Q2+VDD168VSSCC4043CC40444367121114155291011R1S1R2S2R3S4R4S4ENQ1Q2Q2Q2+VDD168VSSQQQQ4.2.2 由或非门构成的基本RS触发器 TGENSRENQ&TGEN&RSENQCC4043CC4044R(R) S(S) EN40434044Qn+1Qn+1

5、 高阻高阻 00 1Qn不定 01 11010 10111 1不定QnS+5Vuo图4-7机械开关的工作情况图4-8利用基本RS触发器消抖&RSQQSAB+5V+5VS | BAS | ABuAuBQ例4-2 运用基本RS触发器，消除由于机械开关振动所引起的干扰脉冲。 &SRCPG3G1QQG4G2Q3Q4图4-9 由与非门构成的同步RS触发器 SRCP1S1RC1逻辑符号QQ逻辑电路图4.3 时钟触发器4.3.1 同步RS触发器1. 电路组成2. 工作原理 SRQnQn+10 00011110011001101010101010011会不定会不定表4-4 同步RS触发器的功能表SRCP1S1

6、RC1QQ&SRCPG3G1QQG4G2QQSdRdSdRd3. 逻辑功能描述 图4-9 由与非门构成的同步RS触发器 例4-3 对于图4-9所示的同步RS触发器，已知CP，R，S波形如图4-10上方所示，设触发器的初始状态Q初=0，试画出其输出端Q及Q的波形图。 同步RS触发器的触发输入和状态转换均发生在每个周期时钟脉冲CP=1期间 故称之为受CP控制的电平触发式RS触发器CPRSQQ 特点: 克服了空翻，属电平触发，约束条件SR=0，有不定态主触发器从触发器&1SRCPQQQQG1G2G3G4G5G6G7G8G9&.CPQQ1S1RC1 S RCP4.3.2 主从触发器1. 主从RS触发器

7、图4-12 主从RS触发器图4-13 主从JK触发器.QQ1J1KC1 J KCP主触发器从触发器&1CPQQQQG1G2G3G4G5G6G7G8G9&CPJ K2. 主从JK触发器（1）电路组成（2）工作原理表4-6 主从JK触发器特性表 Qn CP 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 0 0 1 0 1 1 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0 0 0Qn+1Qn K J保持置 0置 1翻转（3） 逻辑功能描述 例主从JK触发器J、K的波形如图，设初态为0，画出Q波形图。CPJKQ 主从JK触发器在CP=1期间，主触发器只变化（翻转）一次，这种现象称为一次变化现象。

8、如CP=1期间，输入端出现干扰信号，就可能造成触发器的误动作。为了避免发生一次变化现象，在使用主从JK触发器时，要保证在CP=1期间，J、K保持状态不变。3. 主从JK触发器的一次变化问题 解决的方法： 从电路结构入手，让FF只接收CP触发沿到来前瞬间的输入信号，即采用边沿触发器。例4-4 在图4-13所示的主从JK触发器电路中，若CP、J、K的波形如图4-15上方所示，试画出Q、 端对应的波形图。设触发器的初始状态为Q初0。 带清零端和预置端的主从JK触发器RD=0，直接置001111001SD=0，直接置110001111（2）Rd(3)J1(4)J2(5)J3(12)CP(11)K3(1

9、0)K2(9)K1(13)Sd&=1=1V1V2&G3G4Q QG5G6&G1G2(8)(6)QQ图4-16 CT74H72 a)逻辑电路图图4-17 维持阻塞D触发器&QQDG5G3G1G6G4G2SdCPRd4.3.3 边沿触发器1. 几种典型的边沿触发器（1）维持阻塞D触发器SC11DRQQ逻辑符号 D Qn Qn+1 注 0 0 0 1 1 0 1 1 0 0 1 1表4-8 D触发器的功能表CPDQ图4-18 D触发器的波形图置0置1图4-19 D触发器的波形图CPDQ1234RDSD例4-5 在图4-17a所示的维持阻塞D触发器中，已知CP、 、 D的波形如图4-19上方所示，试画

10、出与之对应的输出波形图。设触发器的初始状态为0。解： &=1=1&B1G1G2Q(5/9)Q(6/8)A1A2B2G3P1P2G4(3/11)J(1/13)CP(2/12)K(4/10)Sd（2）利用传输延迟时间的边沿JK触发器 TG1CPDCP1TG2CP Qm G2 QmCPCP1 1G3 1CPTG4 CPQQ1图4-25 CMOS主从结构边沿D触发器CPG1CPCP1TG3G4主触发器从触发器（3）CMOS主从结构边沿触发器 图4-26 实际的CMOS边沿D触发器逻辑电路TG1CP1TG2 QCPCPQG1CPCPTG3G4CP1Sd1TG2CPCP1Q1GRdG2 Q111&JKG7G8G9D4.4 T触发器和T触发器4.4.1 T触发器 TQ nQ n+1001101010110表4-10 T触发器的功能表 4.4.2 T触发器 CPT1TC1QQ例4-6 两个维持阻塞D触发器组成图4-29a所示电路，已知CP、D1波形如图4-29