触发器介绍(课件)

1第四章触发器4.1概述4.2基本RS触发器4.3同步触发器4.4主从触发器4.5边沿触发器4.6触发器的逻辑功能分类及相互转换4.7触发器的动态特性4.8基于Multisim的触发器分析24.1

概述1.特点

（1）有两个能自行保持的状态（记忆功能）（2）根据不同输入信号置成0或1（1）按电路结构（基本，同步，主从，边沿）（2）逻辑功能（RS,JK,D,T，T’）（3）按触发方式（电平、边沿）2.分类

34.2

基本RS触发器4.2.1基本RS触发器电路结构及工作原理

1.电路结构

图4.2.1由与非门构成的基本RS触发器的逻辑图及逻辑符号42.工作原理两个与非门接成反馈，引出输入端用来置0、1。定义：为“1”状态为“0”状态为置0输入端，为置1输入端54.2.2

触发器功能的描述方法1.

特性表表4.2.1

基本RS触发器的特性表输入输出功能1100保持11110101置101111000置010100001*不允许0011*根据工作原理得到特性表因为如果输入的“0”信号同时撤销，导致输出端状态不确定，所以在正常工作时，应遵循RS=0的约束条件。62.

特性方程

由特性表可作出基本RS触发器的卡诺图并化简由卡诺图，得其特性方程图4.2.3基本RS触发器的卡诺图3.状态转换图图4.2.4

基本RS触发器的状态转换图74.时序图图4.2.5

基本RS触发器的时序图t1到t2之间出现输入信号不在互补。t2时刻（率先撤销），触发器回到，但由于t4时刻，输出端，正常状态。t3到t4之间出现输入信号，输出端触发器出现不定状态。（二者同时撤销），84.3

同步触发器4.3.1

同步RS触发器

1.

电路结构图4.3.1

同步RS触发器的逻辑图及逻辑符号

输入控制门+基本RS触发器，只有同步信号CP到达，S和R才起作用92.特性表表4.3.1

同步RS触发器的特性表异步置位异步复位时钟输入输出功能001*不允许011置1100置0110保持11100保持111101置1111010置0111111*不允许10例4.3.1

画出同步RS触发器输出端波形。已知同步RS触发器的输入信号波形如图4.3.2所示，设触发器的初始状态为0，试画出输出端波形图。解：在CP=1期间R、S的状态决定触发器的输出，CP=0期间R、S对输出无影响，由此可得其输出端波形。图4.3.2

例4.3.1的波形图114.3.2

同步D触发器1.

电路结构

图4.3.3

同步D触发器的逻辑图及逻辑符号122.特性表表4.3.2

同步D触发器的特性表时钟输入输出功能000保持01110001010110111113.

特性方程将带入RS触发器的特性方程，得134.

状态转换图图4.3.4

同步D触发器的状态转换图5.

时序图图4.3.5

同步D触发器的时序图144.3.3

同步JK触发器1.

电路结构

图4.3.6同步JK触发器的逻辑图及逻辑符号

152.

特性表表4.3.3

同步JK触发器的特性表时钟输入输出功能0保持100保持1101置11010置0111翻转3.

特性方程将带入RS触发器的特性方程，得164.

状态转换图图4.3.7

同步JK触发器的状态转换图5.

时序图图4.3.8

同步JK触发器的时序图空翻现象！174.4主从触发器4.4.1主从RS触发器

1.

电路结构图4.4.1主从RS触发器的逻辑图及逻辑符号

提高可靠性，要求每个CP周期输出状态只能改变1次主触发器从触发器182.

工作原理（1）CP=1时，主触发器按S、R翻转，从触发器保持（2）CP下降沿到达时，主触发器保持，从触发器根据主触发器的状态翻转所以，每个CP周期触发器最多可能翻转一次19表4.4.1主从RS触发器的特性表时钟输入输出功能00保持101置1010置0111*不允许20例4.4.1已知主从RS触发器各输入端的波形如图4.4.2所示，试分别画出主触发器输出端和从触发器输出端的电压波形。设触发器的初始状态为0。解：首先根据CP=1期间R、S的状态确定主触发器的输出，然后根据CP下降沿主触发器的状态确定从触发器的输出。图4.4.2例4.4.1的波形图214.4.2主从JK触发器

1.

电路结构图4.4.3主从JK触发器的逻辑图及逻辑符号

22主从SRJKQQQmQmCP2.

工作原理等效结构233.

特性表表4.4.2主从JK触发器的特性表时钟输入输出0000保持00111001置110110100置001101101翻转111024例4.4.2已知主从JK触发器输入端的电压波形如图4.4.4所示，试画出端对应的电压波形。假定触发器的初始状态为0

。解：首先根据CP=1期间J、K的状态确定主触发器的输出，然后根据CP下降沿主触发器的状态确定从触发器的输出。但要注意主从JK触发器的一次翻转问题。图4.4.4例4.4.2的波形图254.5

边沿触发器

为了提高可靠性，增强抗干扰能力，希望触发器的次态仅取决于CP的下降沿（或上升沿）到达时的输入信号状态，与在此前、后输入的状态没有关系。用门电路传输延迟时间的边沿触发器维持阻塞结构的边沿触发器

……264.5.1利用门电路传输延迟时间的边沿触发器两个与或非逻辑——门G3～G8构成基本RS触发器，由与非门G1、G2构成触发导引电路；

1.

电路结构图4.5.1边沿JK触发器的逻辑图及逻辑符号272.

工作原理G5和G8继续锁定，输出保持。经过一段延迟时间，Q1、Q2反映J、K信号的作用。（3）CP由1变0时，G3、G5抢先关闭，G1、G2的延迟使Q1、Q2仍作用于G4、G6。Q1、Q2来不及变化，直接影响触发器输出（1）CP=0时，G3、G7和G1、G2均封锁，输出保持不变。（2）CP由0变1时，G3、G7抢先打开，28时钟输入输出功能00保持101置1010置011翻转表4.5.1边沿JK触发器的特性表294.5.2维持阻塞结构的边沿触发器1.

电路结构图4.5.4维持阻塞D触发器的逻辑图及逻辑符号

同步D触发器+3根反馈线置1维持线置0维持线置1阻塞线置0阻塞线302.

工作原理D=1时，CP=0期间，G3、G4使触发器保持，G6为0，G5为1；CP由0变1，G3为0，因为G3为0+1号反馈线，导致即使D变为0，输出端仍维持1因为G3为0+2号反馈线，导致G4封锁，即封锁置0信号31D=0时，CP=0期间，G3、G4使触发器保持，G6为1，G5为0。CP由0变1，G4为0，因为G4为0+3号反馈线，导致即使D变为1，G6保持1，阻塞置1信号，维持触发器的0状态32表4.5.2维持阻塞D触发器的特性表

时钟输入输出11003.

特性表33具有异步置位、复位端的维持阻塞D触发器

图4.5.5逻辑图和逻辑符号34例4.5.2已知维持阻塞D触发器的脉冲及输入信号的波形如图4.5.6所示，试画出触发器输出端的波形。假定触发器的初始状态为1。解：维持阻塞D触发器为上升沿触发的边沿触发器，触发器输出端的状态取决于上升沿时刻的输入信号D，由D触发器的特性方程，CP上升沿时刻的D的状态即为下一个时钟周期输出端的状态。但要注意异步置位、复位端的作用图4.5.6例4.5.2的波形图354.6

触发器逻辑功能分类及相互转换

4.6.1触发器逻辑功能分类RS触发器：JK触发器：D触发器：T触发器：T’触发器：364.6.2不同类型触发器之间的转换1.

转换方法（1）写出已有触发器和待求触发器的特性方程；（2）变换待求触发器的特性方程，使其在形式上与已有触发器的特性方程一致；（3）比较两种触发器的特性方程，根据“变量相同，对应系数相等，则方程一定相等”的原则，求出转换逻辑。（4）画电路图372.

转换实例（1）JK触发器到D、T、T’和RS触发器的转换、图4.6.8

JK触发器转换成D触发器JK触发器：D触发器：则38转换实例（1）JK触发器到D、T、T’和RS触发器的转换、图4.6.9

JK触发器转换成T触发器JK触发器：T触发器：则39转换实例（1）JK触发器到D、T、T’和RS触发器的转换、图4.6.10

JK触发器转换成T’触发器JK触发器：T’触发器：则40转换实例（1）JK触发器到D、T、T’和RS触发器的转换、图4.6.11

JK触发器转换成RS触发器JK触发器：RS触发器：由于则41转换实例（2）D触发器到JK、T、T’和RS触发器的转换、图4.6.12

D触发器转换成JK触发器JK触发器：D触发器：则42转换实例（2）D触发器到JK、T、T’和RS触发器的转换、图4.6.13

D触发器转换成T触发器D触发器：T触发器：则43转换实例（2）D触发器到JK、T、T’和RS触发器的转换图4.6.14

D触发器转换成T’触发器D触发器：T’触发器：则44转换实例（2）D触发器到JK、T、T’和RS触发器的转换图4.6.15

D触发器转换成RS触发器D触发器：RS触发器：则45*4.7

触发