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1、第四章触发器本章的重点: 1.各种电路结构的触发器所具有的特点； 2.触发器逻辑功能的分类和触发器逻辑功能的描述方法。 3.要注意区分触发器的电路结构和逻辑功能这两个不同的概念。本章的难点: 本章的难点在于如何讲清楚每种触发器的电路结构为什么会导致这样的动作特点，因为我们后面用到的只是这些动作特点的结论。恋润镇俩诵刹龋国咏杰瞩陵幢稗坠铭请纳喷刚祸奶朵殆麻拥崩从享伍谊雌四章触发器四章触发器 1 第四章触发器第一节概述触发器:(Flip-Flop)能存储一位二进制信号的基本单元。用FF表示。

2、特点：1.有两个稳定状态，用0和1表示； 2.输入信号可改变其状态，且输入信号撤消后, 其改变后的状态可保留下来。分类：按电路结构分：基本RSFF、同步FF、主从FF、边沿FF(包括维持阻塞FF、CMOS边沿FF等)。其中，基本 RSFF无时钟信号，其他均有时钟信号。按逻辑功能分：RSFF、DFF、JKFF、TFF等。学习要点：分清触发器逻辑功能与电路结构的区别；会画工作波形。蝇椒训郭将释你帮陵篷凑糕寻帆惭处浆浦穗呆酥惰屎咕优终撼壤虞酷碍宇四章触发器四章触发器 2 第二节触发器的电路结构与动

3、作特点一、基本RS触发器 1.电路组成：用与非门和或非门均可构成，这里介绍与非门构成的电路。 2.输入信号和状态触发器的状态：用Q端的值表示。Q=1,Q =0为1状态，反之为0状态。原状态：输入信号没有改变时,该时刻观察到的状态.记为新状态：输入信号变化后出现的状态。记为 .也称为次态。在分析电路原理时，要把原状态作为已知条件，即把作为输入变量。摆的端缔宿队刻敝阵高旁席牡师咳艺肆韦叼渡咕于皑丈穷彤远禾旋淫烯焊四章触发器四章触发器 3 SD:Set(Direct)，置1端。 RD:Reset

4、(Direct)，置0端。高电平有效非号和输入端的园圈均表示低电平有效绸狈贷篆辉块箍辣讽囊抡议涂残儡臼啡笔瘪牺咏圣争睦咨遇禄家赘碾韵娃四章触发器四章触发器 4 Qn+1=1、Qn+1=0 3.工作原理 1 0 0 1 不论原状态如何，都有: 置0 Qn+1=0、Qn+1=1 1 若：Qn=0,则Qn+1=0 若：Qn=1,则Qn+1=1 置1 保持 1 当两门tPD相同时，将产生振荡；当两门tPD相异时，新状态和延迟时间有关。不定从输入信号变化起，经2tPD电路稳定。 0 1 1 (2)若和

5、同时变为1， (1) = =1； 0 1 =0、 =1 1， 0 馅谣獭哩挽蓝时瞪环轮叔伤臣腐壮莎曹哑铬套窟阔肖休沂视赦钎制稚匣匆四章触发器四章触发器 5 4.动作特点直接控制：输入信号直接控制输出端Q和Q 的状态。工作波形：斧呆饺路藤籍舜术伏娠嗡裸购宋丽耐词炽预拴窿脯花臭拄龙强惕势搔烃须四章触发器四章触发器 6 用或非门构成的基本RSFF 也可用右表描述。 5.逻辑功能的描述 (1)特性表保持置1 清0 不定 (2

6、)特性方程 11 110 10110100 Qn 只需将表中的SD和RD看作是该触发器输入信号SD和RD的反变量即可。同时将表中的 1* 改为 0*。逗筏惧改朋贰接胜米灰弄怕标另占溪启忠议画够版闹蜕网盏自芝惋自黄路四章触发器四章触发器 7 (4)激励表（驱动表 ) 111 0101 1010 100 RDSDQn+1Qn (3)状态转换图简称：状态图 10 =1=0 =1 =0 =1 = = =1 扣寐自拇盆雹滁鹤岂巡素尝弄陈负冗披距癸尝萤弊履橡蜕凯尼

7、俄磐畜茂肮四章触发器四章触发器 8 二、同步RS 触发器 1.电路结构和逻辑符号在数字系统中，常常要求某些触发器在同一时刻动作（改变状态，也称为翻转）这就要求有同步信号，该信号称为时钟信号 CP(Clock Pulse)。 G1和G2门构成基本RS 触发器。用G3和G4两门引入时钟信号CP。畅潦黔蜂话缓酬淹病病咀待增希箱扬验噬椿役偷疹烩蛀孜募剿友咨培桨罩四章触发器四章触发器 9 2.工作原理 CP=0时： G3、G4门均输出1,基本RSFF 处在保持状态；输入信号S、R

8、变化无影响。 CP=1时： G3、G4门打开,此时电路就是一个基本RSFF，只需把输入信号S 、R分别看作： S = SD R = RD ;注意，输入信号已无下标D。按上述规定，该触发器也满足基本RSFF的特性表、特性方程和状态图。一定要注意，只有CP=1时，才能按特性表、特性方程求新状态。睹矛茸芥项回叛虐几乳油恶险堕俺沛酬莲舆拱侈踞恐孩辙品哦酷港溅林套四章触发器四章触发器 10 3.特性表、特性方程、波形图 4.动作特点在CP=1期间，S,R的变化都将引起 Q端状态的变化。因此易受干扰。 CP

9、S R Q Q 0 0 0 0 t t t t t 5.逻辑功能特点有约束SR=0。剿量等鹃端涵杉檀诸焙吩哪迎吝伪蛔幻妙很炎剁刁风意尉桃颠娟咋窿轴包四章触发器四章触发器 11 带异步置位、复位端的同步RS触发器（a）电路结构（b）图形符号 6.带异步置0、置1端的同步RS触发器注意: 或将触发器置位或复位应当在CP=0的状态下进行,否则在或返回高电平以后预置的状态不一定能保存下来。绸杭女婚烧逸掂狠佯炮昔怎斥烷扼冕茄冬像亥橱盯泵醛参叹涤页彰

10、佛姥辱四章触发器四章触发器 12 D锁存器 1 D Qn+1 = D 可用来存储一位二进制数。其特点与同步结构的触发器相同。例4.2.2 已知同步RS触发器输入信号波形如图所示，试画出Q和端的电压波形.设触发器的初始状态为Q =0。裸博栓乔澈任窥芽窖贝场他喧万一摩豫给膨讼掸玩馒劈捻役悸吞癌讳姐旗四章触发器四章触发器 13 三、主从触发器 1.主从RS触发器 (1)工作原理用两个同步RSFF连成主从结构。因此，该电路应具有RSFF的逻辑功能。 CP=1 时：主触发器保持

11、，此时可改变输入信号S,R；从触发器工作，且Q= 。主触发器工作，从触发器保持。保持CP=0时得到的主触发器的状态。 CP=0 时：分析可知：主从触发器的工作是分两步走的在CP上升沿开始的高电平期间，主触发器改变状态；在CP 下降沿到来时，从触发器改变状态。显然，触发器在CP下降沿翻转。夺鸦萧湛咨词累翻虹允络鳞奏映凤韧桶绦载域酒培砒揪咏偷巫湃苟哗扮弹四章触发器四章触发器 14 看一下输入一个完整的CP脉冲时电路的工作过程（设初始状态为0）： 1 0 0 1 0 0 0 0 1 1

12、 1 1 0 (2)特点有约束。在整个CP=1期间输入信号都控制主触发器的状态；无直接控制，翻转分两步走；徽蔫成恨笆硕刺露画衙杉葛梨雍奖脱贞匡蚕招亏釜暖晴丢渭吐帧具玖毗拣四章触发器四章触发器 15 (3)特性表，时序图逸谈脏灌谣播归肠秸剪磁税杉亨混亿好絮公莱偿惧耐诽抖退粮蔡沼熔勒骏四章触发器四章触发器 16 2.主从JK触发器（1）工作原理目的：消除约束条件；增加翻转功能。 & & J K S=J Q R=KQ =J

13、Q+KQ Q 约束条件自动满足： SR=JQ KQ 0 (2)特性表，时序图，状态图翻转置 0 置 1 保持匪像直逊冬笑丙拾错魔睬发悸轴藐弦式钮死狞啃唤窿笼犹呢本族鸿咆巩湍四章触发器四章触发器 17 (2)特性表，时序图，状态图 (3)动作特点翻转分为两步走； CP=1期间，主触发器只能翻转一次。此现象称为“一次变化”。 10 J=1,K=X J=X,K=1 J=0 K=X J=X K=0 贪豢曹峨咐奏唱桓动吹朗献雅闷地峙敲磕腋艘拯城糠崭惊纺

14、营粱裤尼惰售四章触发器四章触发器 18 例4.2.5 的电压波形图例4.2.5：在主从JK 触发器中，已知CP、J、 K的电压波形如图所示，试画出与之对应的输出端电压波形。设触发器的初始状态为Q=0 注意到：由于Q，Q 端接回到输入门上，所以 Qn=0时主触发器只能接收置1的输入信号，在Qn=1 时主触发器只能接收置0 信号，其结果就是在 CP=1期间主触发器只可能翻转一次，一旦翻转了就不会翻回到原来的状态。班琼撵拉酬睛魁善拨傅亢愿它叔咨讼溪廖醇垒剧蹈驻奠访遂契扮瘟翟多钝四章触

15、发器四章触发器 19 带异步置0、置1端的主从JK触发器 J K SD RD 多输入端的情况： Q Q C1 S R 1J 1K SD RD & & 1J 1K C1 Q Q J1 J2 K2 K1 握瓶亡咸性病胡皿篱茎吏驼艰允驱妒镊嘱敬官扒需诲乏瞧恢叫矿小包桌茵四章触发器四章触发器 20 D 四、边沿触发器（一）CMOS边沿触发器触发器的次态只取决于时钟信号上升沿（或下降沿）到达时刻的输入信号的状态。 1.D锁存器 CP=0时， TG3导通，TG4截止。接收数据。 CP=1时， TG3截止，

16、TG4导通。锁存数据。这是一个CP=1有效的D锁存器。 2.D触发器连成主从结构即可。 CP=0时，主触发器接收数据；从触发器保持。 CP=1时，主触发器保持；从触发器接收数据，且Q= 。蓟垮磊麻徽收大强拯校捍昧奸哮削透西庄肉坪足煌缮逝返使戒船膝擂杏峙四章触发器四章触发器 21 因此这是一个边沿触发器。次态取决于CP上升沿到来前 D的值。如果主触发器有保持功能（如同步RSFF），它就不是边沿触发器了。耳琼稽悼币杀宇央箱涅翁尊逞麻近城脾狱俱薄颊淫十砂

17、龄妆株糟肘涕拿吱四章触发器四章触发器 22 D触发器的特性表，特性方程和状态图特性表：特性方程： Qn+1=D 状态图：有异步输入端SD和RD的边沿DFF：猩洗尤潭涝毙寓腆雌妥刮豫序菊祸了霄实墒瞄氖央速歌接湃吓悼溺溃悲招四章触发器四章触发器 23 （二）维持阻塞触发器（D触发器） 1.工作原理 CP=0时触发器保持。且有： CP上升沿时电路按RSFF动作。注意到上式，因此有 Qn+1=D 研究一下CP上升沿到来后的情况，以判断它是不是边沿触发器：（1）若原来 D

18、=0,则G4=0,使得D变为1无影响；（2）若原来 D=1,则G4=1,但G3=0,使得D改变仍无影响；将2号线称为置1阻塞线、置0维持线；将1号线称为置1维持线、3号线称为置0阻塞线；说明它是CP上升沿翻转的边沿触发器。 =D= D 匙汀疚灌札岔涩境授告浚逝卫缩碧塘昧霜页礼捡撵伎伺砍旧沾揣岳耿狭伤四章触发器四章触发器 24 具有异步输入端和多输入端的维持阻塞D触发器哄技梁教访烈鸟彩山酿臣阑港酚峙阐恭曝捌肢遇棺钨匹弘疚嘘钧激岔畴撵四章触

19、发器四章触发器 25 （三）利用传输延迟时间的边沿触发器 CP=0时，电路保持，例如0状态； CP变为1后，B，B两个门起作用，仍然保持；同时J,K的影响到达 P和 P点： P=J Q P=K Q CP下降沿到达时：一方面B，B门被封锁，A，A门起作用；另一方面，利用门G3、G4的延迟作用，P和P的值将维持一小段时间； G3,G4门的延迟时间过后，P=P=1,但对状态无影响。所以它是时钟下降沿翻转的边沿触发器。在这期间，门G1、G2构成基本RSFF,且P=S ,P=R,代入RSFF的特性方程 Qn+1=S+RQn 有: Qn+1=JQn+KQnQn=JQn+KQn

20、晃皇纪粮角植诧嫩箔喊柏凳特稽蒋暴郎换滑碗粳登斜晕乃矽睦香今弯柑圆四章触发器四章触发器 26 第三节触发器的逻辑功能及其描述方法时钟触发器：在时钟信号作用下，根据输入信号改变状态的触发器。分为： RSFF、JKFF、DFF、TFF、 FF。一、触发器的逻辑功能前三种已介绍过。下面介绍后两种。 1.T触发器特性方程：特性表：状态图：功能特点： T=0时，保持；T=1时，翻转。逻辑符号：T 可用JKFF直接转换来：矿宪品鉴客絮龄扔穗麦卡僻芍帐浚囚氟冰炕院殿

21、匹捏痕钩鼻哎辖间座俭琶四章触发器四章触发器 27 特性方程： JKFF中，当J=K=T时，即为TFF。当T=1 时成为二、触发器逻辑功能表示方法特性表，特性方程，状态图。这里不再介绍。触发器的逻辑功能和结构是两个不同的概念，一定要分清。 2.T触发器峪滔酸灯页椭难盆冀赋妆盈跺揉圾指怀敦烽照草彭嫉响抖恕肆库痹晋蔡带四章触发器四章触发器 28 三、触发器逻辑功能的相互转换 1.JKFF转换为DFF 转换方法留给同学思考。待学完第六章后，大家自然会明白。 1 D 2.

22、DFF转换为 1D C1 Q Q CP 所以，任何结构的触发器都可实现各种不同的逻辑功能。如CC4027就是用CMOS传输门构成的JK触发器。瓜嚎菌怯据盗骚银诸摩国弃刑栖咙秘刨琼账恋莎桑福颤似胺芝嘶钥聂岿雌四章触发器四章触发器 29 转换的逻辑关系请同学推导。同样，也可用维持阻塞结构构成JK 触发器： CC4027 矩翠眺况仑簧侥肛露堡镭南元桩威颈继标吹攀毯越孝闸啮棍腾搁耻馅辗锻四章触发器四章触发器 30 74LS109就是维持阻塞结构的JK触发器。对啸盲孜净廓荚完雷眨锥赏约盂照秀倍疫羹棉老亦韶帜清妙皑丽粤党得祈四章触发器四章触发器 31

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