第4章 集成触发器

第4章集成触发器4-1触发器的基本形式4-2TTL集成触发器4-3CMOS触发器4-4触发器之间的逻辑转换4-5集成触发器的脉冲工作特性及主要参数本章小结思考题与习题14-1触发器的基本形式4-1-1基本RS触发器4-1-2同步RS触发器24-1-1基本RS触发器基本RS触发器逻辑符号34-1-1基本RS触发器分4种情况来分析基本RS触发器输出与输入的逻辑关系：（1）=0，=1若触发器的初始状态为“0”态，在端加低电平信号后，触发器就由“0”态翻转为“1”态。如果触发器的初始状态为“1”态，则触发器仍保持“1”态不变。44-1-1基本RS触发器（2）=1，=0如果触发器的初始状态为“1”态，在端加低电平信号后，触发器由“1”态翻转为“0”态。如果触发器的初始状态为“0”态，则触发器仍保持“0”态不变。54-1-1基本RS触发器（3）=1，=1假如同时在触发器的两个输入端加高电平信号，则触发器保持原状态不变。这就是触发器具有的存储或记忆功能。64-1-1基本RS触发器（4）=0，=0当端和端同时加低电平信号时，既不是“0”态，又不是“1”态，因此，这种情况在使用中应禁止出现。74-1-1基本RS触发器基本RS触发器的状态转换表84-1-2同步RS触发器同步RS触发器

逻辑符号

94-1-2同步RS触发器同步RS触发器的状态转换表104-2TTL集成触发器4-2-1主从RS触发器4-2-2主从JK触发器4-2-3边沿触发器114-2-1主从RS触发器主从RS触发器的电路图

逻辑符号124-2-1主从RS触发器主从RS触发器状态转换表134-2-1主从RS触发器由以上分析可知，主从RS触发器的特点有：（1）分两步动作，第1步：当CP=1时，主触发器的状态由输入信号S和R的状态决定，从触发器保持不变；第2步：CP的下降沿到达时，从触发器的状态由主触发器的状态决定，主触发器保持不变。所以，主从RS触发器是CP下降沿触发。（2）由于主触发器本身是一个时钟RS触发器，因而在CP=1的全部时间里，输入信号的变化都会直接影响主触发器的状态。144-2-2主从JK触发器主从JK触发器的电路图

逻辑符号154-2-2主从JK触发器分4种情况来分析主从JK触发器的逻辑功能：（1）J=K=1在这种情况下，来一个时钟脉冲，就使它翻转一次，触发器具有计数功能。164-2-2主从JK触发器（2）J=K=0当J=K=0时，因为门G1和G2同时被封锁，其输出保持高电平不变，所以触发器保持原来的状态不变，即Qn+1=Qn。174-2-2主从JK触发器（3）J=1，K=0不论触发器原来是处于“1”态还是处于“0”态，只要是J=1、K=0，触发器的次态必为“1”态。184-2-2主从JK触发器（4）J=0，K=1不论触发器原来处于什么状态，触发器的次态必为Qn+1=0。194-2-2主从JK触发器主从JK触发器的状态转换表204-2-3边沿触发器典型的边沿触发器——维持阻塞D触发器214-2-3边沿触发器维持阻塞D触发器的逻辑符号224-3CMOS触发器4-3-1CMOS主从D触发器4-3-2COMS主从JK触发器234-3-1CMOS主从D触发器电路的逻辑功能归纳如下：当给Rd端加0、Sd端加1时，触发器直接置1；当给Rd端加1、Sd端加0时，触发器直接置0。当Rd和Sd都加0时，CP下降沿到来时刻，触发器翻转，并将CP下降沿到来之前的D端信号存入触发器。244-3-2COMS主从JK触发器CMOS主从JK触发器的特性方程：254-4触发器之间的逻辑转换4-4-1D触发器转换成T’触发器4-4-2JK触发器转换成D触发器4-4-3JK触发器转换成T’触发器264-4-1D触发器转换成T’触发器274-4-2JK触发器转换成D触发器284-4-3JK触发器转换成T’触发器294-5集成触发器的脉冲工作特性及主要参数4-5-1触发器的脉冲工作特性4-5-2触发器的主要参数304-5-1触发器的脉冲工作特性1．维持阻塞边沿触发器的脉冲工作特性时钟脉冲的周期应大于tph1与tset之和如果取tpd=50ns，则tph1+tset=5tpd=250ns，时钟脉冲的最高频率fmax=4MHz314-5-1触发器的脉冲工作特性1．维持阻塞边沿触发器的脉冲工作特性维持阻塞边沿D触发器对输入信号及触发脉冲的要求示意图

324-5-1触发器的脉冲工作特性2．主从JK触发器的脉冲工作特性时钟脉冲最小周期Tmin=2.8tpd+2.5tpd=5.3tpd最高工作频率约为334-5-1触发器的脉冲工作特性主从JK触发器对输入信号及触发脉冲的要求示意图344-5-2触发器的主要参数1．静态参数（1）电源电流（2）输入短路电流IIL（3）输入漏电流IIH（4）输出高电平UOH、低电平UOL354-5-2触发器的主要参数2．动态参数（1）平均传输时间tpd（2）最高时钟频率364-5-2触发器的主要参数（T=25CVCC=5V）主从JK触发器CT7472的主要指标374-5-2触发器的主要参数（T=25CVCC=5V）持阻塞D触发器CT7474的主要指标38本章小结触发器和门电路一样是构成各种复杂数字系统的基本逻辑单元。触发器逻辑功能的特点是可以保存一位二值信息。因此，又把触发器叫做半导体存储单元或记忆单元。触发器的逻辑功能和电路结构形式是两个不同的概念。从使用角度出发，逻辑功能是主要的。所谓逻辑功能，是指触发器次态输出和现态输出以及输入信息之间的逻辑关系。根据逻辑功能的不同，把触发器分成RS、JK、D、T等几种类型。基本RS触发器，同步RS触发器、主从触发器、维持阻塞触发器等，是指电路的不同结构形式。39本章小结同一种逻辑功能的触发器可以用不同的电路结构形式来实现。例如，同是T型触发器，既可以用主从结构形式来实现，也可以用维持阻塞结构形式来实现。反之，同一种电路结构形式，可以构成具有不同功能的各种类型触发器。例如，主从结构形式不仅可以构成RS型触发器，也可以构成D、T、JK等类型的触发器。这就是触发器的电路结构形式和逻辑功能的关系。不要把电路结构形式和逻辑功能这两个不同的概念混同起来。双极型TTL电路结构的JK、D触发器和单极型CMOS电路结构的JK、D触发器在逻辑功能上相同，但电路结构形式、参数值是不同的。为了保证触发器在动态工作时能可靠地翻转，输入信号、时钟信号以及它们在时间上的相互配合要符合一定的要求。40思考题与习题1．基本RS触发器在电路结构上有什么特点？为什么不允许与非门组成的基本RS触发器输入端同时为低电平？2．什么是边沿触发器？它的动作特点是怎样的？3．触发器按功能可以分成哪几类？4．试分析列出RS触发器、JK触发器、T触发器、D触发器的特性表和特性方程。5．什么是传输延迟时间？6．一个触发器可以存放几位二进制数？7．触发器有哪几种常见的电路结构形式？简述它们各自的功能特点？

41思考题与习题8．根据、的波形，画出如图4-14所示的基本RS触发器输出端Q的波形。设初始状态为Q=0。

图4-14题4-8图42思考题与习题9．

边沿JK触发器中，CP、J、K的波形如图4-15所示，试对应画出Q、端的波形。假定触发器的初始状态为Q=0。

图4-15题4-9图43思考题与习题10．主从JK触发器中，J、K、CP的波形如图4-16所示，试对应画出Q、端的波形。假定触发器的初始状态为Q=0。

图4-16题4-10图44思考题与习题11．在主从T触发器中，已知T=1，CP的波形如图4