东北大学电子技术基础-第章触发器

第4章触发器触发器(FF:Flip-Flop,或Trigger)：具有记忆功能，能够存储一位二进制信号(0或1)的基本逻辑单元。触发器在逻辑功能上具有以下基本特点：有两个自行保持的稳定状态，“0”和“1”状态。根据输入信号的不同可以置成“0”或“1”状态。输入信号消失后，能将获得的状态保持。第4章触发器分类：静态触发器、动态触发器静态触发器：依靠电路的自锁存储数据；动态触发器：通过在MOS管栅极输入电容上存储电荷来存储数据，如有电荷时是0，无电荷时为1。第4章触发器静态触发器：根据电路结构分为基本RS触发器同步触发器主从触发器维持阻塞触发器边沿触发器根据逻辑功能分为RS触发器T触发器D触发器JK触发器第4章触发器4.1基本触发器4.2边沿触发器维持阻塞触发器利用CMOS传输门的边沿触发器利用传输延迟时间的边沿触发器4.3触发器逻辑功能间转换4.1基本触发器⒈基本RS触发器⑴与非门构成①电路结构&&RSQQ组合电路，无记忆功能图4-1基本RS触发器R=S=1⒈基本RS触发器②工作原理(逻辑功能分析)图4-1基本RS触发器无意义禁止出现之约束项置1端(置位端)置0端(复位端)③特性表(状态真值表)④特性方程表4-1基本RS触发器特性表RSQn11001101说明Qn+1000001010101111置0保持01010101置1禁止⒈基本RS触发器表4-1简化特性表RSQn101Qn说明Qn+100011011置0保持××××置1禁止QQSR⑤逻辑符号⑥特点无CP，输入的R、S随时确定Q的状态。⑦应用各种触发器基本单元直接置0、置1⒈基本RS触发器动画⑵或非门构成①电路结构⒈基本RS触发器⒈基本RS触发器②工作原理(逻辑功能分析)无意义禁止出现之约束项③特性表(状态真值表)④特性方程表4-1基本RS触发器特性表RSQn00011100说明Qn+11111000001011010保持置001010101置1禁止⒈基本RS触发器QQSR⑤逻辑符号⑥画波形图⒈基本RS触发器SRQQ表4-1基本RS触发器特性表RSQn00011100说明Qn+11111000001011010保持置001010101置1禁止⑶基本RS触发器应用电路①无震颤开关电路机械开关在静止到新的位置之前其机械触头将要震颤几次。图4-3电路可以解决震颤问题。设初始时K接R端，基本原理如下：Q②声报警控制电路0故障信号10101010不发声1101发声如按下消音按钮010101010不发声⒉同步RS触发器⑴或非门构成①电路结构基本RS触发器控制门CP=0，将R、S信号封锁。A=B=0；基本RS触发器输入为0时，保持原状态不变。时钟脉冲②工作原理⒉同步RS触发器⑴或非门构成②工作原理CP=1，门3、4打开，Q、Q受R、S信号控制。R=S=0R=0，S=1R=1，S=0R=S=1R、S同时由1→0时，状态不定无意义⒉同步RS触发器⑴或非门构成③特性表表4-2同步RS触发器特性表说明Qn+1SRCP保持Qn××0置00011置11101保持Qn001禁止0111CP=1期间有效④特性方程⒉同步RS触发器⑵与非门构成①电路结构基本RS触发器控制门时钟脉冲②工作原理CP=0，将R、S信号封锁。A=B=1；基本RS触发器输入为1时，保持原状态不变。⒉同步RS触发器⑵与非门构成

②工作原理CP=1，门3、4打开，Q、Q受R、S信号控制。R=0，S=1R=1，S=0R=S=1R、S同时由1→0时，状态不定无意义R=S=0⒉同步RS触发器不变Qn××0说明Qn+1SRCP同步RS触发器特性表置00011置11101不变Qn001禁止

1111⑵与非门构成③特性表CP=1期间有效④特性方程⒉同步陡RS触斩发器⑶与基垃本RS嫁触发器泥的比较相同点析：特性方程忘是一样的彼，即逻辑较功能一致膨；区别：基本RS叮，无时钟辛控制，随蛇时根据R、S信号确非定触发兄器状态哈；同步RS戏，有时钟处控制，C愁P=1吃期间有效哨，R、S确定触发护器状态，按抗干扰能厚力比基本从RS强。⒉同步蝇RS触俱发器⑷与或非羞门构成CP=0，将R、S信号封锁回。保持原状边态不变。CP=1R=S=0R=0，S=1R=1，S=0R=S=1R、S同时由薄1→0选时，状循态不定无意义CP=敞1期间柳有效⒊同步塘D触发举器⑴电路结群构同步R尝S触发跟器非门将温两输入茎端合为顿D⑵逻辑符锦号⒊同步群D触发构器⑶工作暗原理CP=0，控纸制门3、壳4封锁，概触发器状俘态不变。CP=1D=0，R=1，S=0D=1，R=0，S=1CP=器1期间别有效R=D，S=D⑷特性方宴程⒊同步D煎触发器⑸特性表不变置0置1说明×01DQn01Qn+1011CP表4-4D触发器特性表⒊同步D扇触发器⑹与非堤门构成CP=围1⒊同步席D触发栽器⑹CM谜OS晋TG门落与反相堤器构成传输门C、C控制端由CP控制工作原岭理CP=饿1保持原旗状态导通截止CP=辰0导通截止⒊同步煌D触发滥器⑹CMO俘STG牲门与反相藏器构成特性表特性方吐程不变置0置1说明×01DQn01Qn+1100CP表4-4D触发器特性表CP=债0期间拣有效⒊同步如D触发置器D触发器剩特点CP控孩制，无存约束在CP谱=1(妈或0)梳期间，Q随D变化，游抗干扰迅能力不鞋理想。4.2虽边用沿触发发器增强抗宫干扰能蝇力，使却触发器姨状态只狼在时钟犯边沿时姑由输入市确定状建态。⒈T际TL榨边沿触界发器⑴D触扫发器①电路组兴成②工作原刊理CP=0，门晴4、5封脉锁。基本R辅S触发忆器引入反馈线门6门3异步置复位端异步置复位端⒈TT然L边沿鞠触发器⑴D触收发器②工作条原理D=0D=1⒈T能TL废边沿触旗发器⑴D触发势器②工作原铸理此时，门资5CP上升沿到皇来时，Q2、Q3的输出都拘稳定，D=0或置0⒈TT蛇L边沿洪触发器⑴D触墓发器②工作熔原理由于Q3=0封喷锁门6孔，D再变化，必也不会影最响Q3。置0门3⒈T窑TL舟边沿触框发器⑴D触发辱器②工作脖原理此时，门境5CP上升沿到盘来前，D=1置1CP=1⒈T烈TL会边沿触废发器⑴D触发烧器②工作原反理封锁门3赴、5，使置1由于D再变化，纺也不会影须响Q。⒈T陕TL泳边沿触迟发器⑴D触锅发器③特性撇表④特性零方程置0置1说明01D01Qn+1↑↑CP边沿D触发器特性表CP上升望沿到来后陶有效边沿触泊发器：香CP上染升沿前D的信号决挪定触发器使状态，其粘他时间D都无效简，故称贴为边沿爸触发器吗，抗干勾扰能力壁极强。⒈T仰TL钟边沿触班发器⑵JK触柔发器CP=0时块，门G3、G4、G5、G6封锁，A=B=1，G5=G6=0，电碎路变成图牵4-18膨，J、K不起作用徒。⒈TT红L边沿肚触发器⑵JK寺触发器CP↑到来亭时，CP=1G5、G6先打开,演设G5=1，并G6=0触发器状结态保持不菜变。⒈TT桃L边沿裤触发器⑵JK挠触发器CP=1时并，自锁湾，触发吵器不变拢，J、K不起作晃用。CP↓时，舌先G5=G6=0，雪在A、B还未变受成全1奔的时间茂内，触态发器已薯按J、K状态翻转幻玉完毕。依靠与非粪门G3、G4的延时冰实现边孙沿控制病，制造慕工艺要冬求很严坏。⒈TT召L边沿戒触发器⑵JK触商发器⒈T号TL座边沿触午发器CP无效，状态不变

JK全为0状态不变J、K不同随J(置0)J、K不同随J(置1)JK全为1状态翻转0101001110

××0××1000001010011100101110111无效↓↓↓↓↓↓↓↓Qn+1

JKQn

CP

JK触发器特性表说明CP下降梁沿有效逻辑功贤能描述避方法特性表拔(状态亡真值表附)特性方收程驱动表：触发器由辆现态Qn转换到次秧态Qn+1四种情反况下，杂对S、R端输入泼状态的堡要求。状态转换李图形象的表化示出触发炒器状态转斜换的四种弯可能对输专入端S、R状态的迫要求。时序波坏形图逻辑功上能描述吃方法驱动表状态转吹换图×010010×00011011RSQn→Qn+1

同步RS触发器驱动表⒉CM姨OS抬边沿触行发器用CMO微S电路也铜可以构成现边沿D、误JK触发暑器。CP↑CP↓有效⒉CMO炼S边沿府触发器用CM喘OS电加路也可郊以构成朝边沿D秃、JK泻触发器除。CP↑CP↓有效⑴主从栏触发型业JK触青发器反馈线反馈线互补时邮钟控制勺主、从饭触发器征不能同请时翻转F主F从①基本结崇构⒊其它毯结构类押型触发岩器动画基本R-S触发器导引电扩路反馈线1—置干1维持卷线2—阻捷塞置0粗信号线3—置道0维持据线4—阻塞笋置1信号兆线1234&G2&G1QQSDRD&G3&G4&G5&G6CPDSDRDRD⒊其它牺结构类撞型触发毙器⑵维持钻阻塞D处触发器动画⒋其它棍逻辑功陪能触发虫器⑴T触惨发器：将JK触发器J，K两端连在远一起作为T输入端，餐便得到了T触发器影。⒋其它逻垦辑功能触壳发器⑵T’触发薪器：沙当T触发器T端恒为1它时，即是T’触发崖器。其特性伤方程为14.3约触发器逻睛辑功能转推换⑴RS触言发器：在歉CP脉冲盟有效时，岩根据R、风S信号的乘不同，具妹有置0、置1和保持功能的电帆路。⑵D触发答器：在C嚼P脉冲有默效时，根舍据D的不敲同，具有置1、置0功能的数电路。⑶JK卖触发器掀：在C厚P脉冲贵有效时瓜，根据轮J、K兆信号的控不同，荣具有置1、置0、翻转、保持功能的电钢路。⑷T触菊发器：杏在CP侦脉冲有廉效时，殊根据T胸的不同食，凡是酷具有保持和翻转功能的电臣路。⑸T’书触发器剑：在C称P脉冲天有效时肆，只具姑有翻转功能的塑电路。4.3浪触发吹器逻辑染功能转株换⒈D转换为JKQn+1=D4.3糟触发挥器逻辑良功能转颂换⒉JK转换为DQn+1=D1CPD作业：4-7，农4-8，位4-9，辆4-14练习题匙1图示电茶路由边科沿JK托触发器F1、F0和2线-斑4线译码盖器74L趋S139荷组成，要筛求：在时狭钟CP的负作用下，桶画出Q1、Q0和F1、F2、F3、F4的波形黄(设Q1、Q0的初态为上0)。练习题1解：电路家中两个边界沿JK触委发器均接叹成D触发桑器工作，忌且有D1=J1=Q0CP下降裂沿时触发俘器的状态粉更新，且萌其输出Q1Q0作为2奏线-4饲线译码棒器74变LS1竭39的遵地址输参入A1A0，练习题1CP脉冲舰既是两个疤触发器的出时钟信号嗓，又是译