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1、-触 发 器,第 五 章,5.1 概述 5.2 触发器的电路结构与动作特点 5.3 触发器逻辑功能及其描述方法,教学内容,教学要求,一.重点掌握的内容： 1.触发器的特点，现态和次态的概念触发器逻辑功能的表示方法。 2.触发器四种结构形式及其动作特点。 3.触发器在逻辑功能上的四种主要类型，及其各自的功能特点和逻辑功能表示形式。,二.一般掌握的内容： 1.触发器的电路结构形式和逻辑功能的关系 2.常用集成电路触发器逻辑符号、功能特点以及异步置位、复位端的作用。,5.1 概述,一、触发器,.概念： 能够存储位二值信号的基本单元电路。,.特点： （）有两个稳定的状态：和。 （）在适当输入信号作用下
2、，可从一种状态翻转到另一种状态； 在输入信号取消后，能将获得的新状态保存下来。,二、触发器的现态和次态,现态：次态：*,三、触发器逻辑功能描述方法,功能表（特性表）、特性方程、 状态图、波形图,按结构可分为,四、触发器分类,按逻辑功能可分为,5.2 触发器的电路结构与动作特点,一、SR锁存器,1.或非门构成,RD Reset 直接复位端(置0端）,SD Set 直接置位端(置1端）,（基本RS触发器）,或非门组成的基本RS触发器的特性表,0,0,1,1,1,1,0,0,或非门组成的基本RS触发器的特性表,0,0,1,或非门组成的基本RS触发器的特性表,0,0,1,或非门组成的基本RS触发器的特
3、性表,当SD、RD同时撤去时，输出端Q和Q状态不定。,?,特性方程：,已知或非门构成的基本RS触发器输入波形，试画出输出Q和Q的波形。,2.与非门构成,与非门组成的基本RS触发器的特性表,0,0,1,1,1,0,1,0,与非门组成的基本RS触发器的特性表,1,1,0,0,与非门组成的基本RS触发器的特性表,1,1,0,0,与非门组成的基本RS触发器的特性表,?,当SD、RD同时撤去时，输出端Q和Q状态不定。,特性方程：,例5.2.1,二、电平触发的触发器,1.电平触发SR触发器,（同步触发器）,同步SR触发器的特性表,特性方程：,带异步置位、复位端的电平触发SR触发器,异步置位端（低电平有效）
4、,异步复位端（低电平有效）,电平触发方式的动作特点:,在 CLK1期间，输入信号的变化都直接改变输出端Q和Q的状态;CLK=0期间输出状态保持不变。,例：5.3.1,不变,不变,不变,2.D锁存器,特性方程： Q*=D,例：5.3.2,特性方程： Q*=D,三、脉冲触发的触发器,1.主从SR触发器,（主从触发器）,1,0,1,1,0,1,1,1,特性方程,例5.4.1,2.主从JK触发器,主从JK触发器没有约束。,J=1 K=0时，CLK1期间主触发器置1； CLK下降沿到达时，从触发器置1，Q*=1。,1,1,J=0 K=1时，CLK1期间主触发器置0； CLK下降沿到达时，从触发器置0，Q
5、*=0。,0,0,J=0 K=0时，触发器保持原来状态不变， Q*=Q。,J=1 K=1时， Q=0,G7 输出0，主触发器置1，CLK,Q*=1； Q=1,G8 输出0，主触发器置0，CLK,Q*=0。,JK触发器的特性表,具有多输入端的主从JK触发器，输入端J1和J2、K1和K2是与的关系。,集成主从JK触发器,例5.4.2,脉冲触发方式的动作特点:,（1）触发器翻转分两步动作：第一步，在 CLK1期间主触发器接收输入端信号，被置成相应的状态，从触发器不变；第二步，CLK下降沿到来时从触发器按照主触发器的状态翻转，输出端Q和Q的状态改变发生在CLK下降沿。 （2）在CLK=1的全部时间里输
6、入信号都将对主触发器起控制作用。,在Q=0时，J端出现正向干扰，在Q=1时，K端出现正向干扰，触发器的状态只能根据输入端的信号（正向干扰信号）改变一次的现象称为一次变化现象。,一次变化现象降低了主从JK触发器的抗干扰能力。,主从JK触发器在使用时要求J、K信号在CLK上升沿前加入，CLK=1期间保持不变，CLK下降沿时触发器状态发生改变。,一次变化现象：,例5.4.3,第二个CLK1期间，Q=1,J=0,K=1,主触发器被置0；虽然CLK下降沿到达时又回到K=0,但从触发器输出Q*=0.,0,第三个CLK=1期间，Q=0，J=K=1,主触发器被置1，虽然CLK下降沿到达时又回到J=0,从触发器
7、保持输出Q*=1。,四、边沿触发的触发器,1.用两个电平触发D触发器组成的边沿触发器,逻辑符号,带异步置位 、复位端的CMOS边沿触发D触发器,上升沿触发,异步置位端（高电平有效）,异步复位端（高电平有效）,2.维持阻塞边沿触发器,多输入端,上升沿触发,低电平有效,3.利用传输延迟时间的边沿触发器,下降沿触发,特性表,边沿触发器动作特点:,触发器的次态仅仅取决于时钟信号的上升沿（下降沿）到达时输入的逻辑状态，而在这以前或以后，输入信号的变化对触发器输出的状态没有影响。,边沿触发器有效地提高了触发器的抗干扰能力，因而也提高了电路的工作可靠性。,集成边沿D触发器,注意：CC4013的异步输入端RD
8、和SD为高电平有效。,集成边沿JK触发器,74LS112为CP下降沿触发。 CC4027为CP上升沿触发，且其异步输入端RD和SD为高电平有效。,注意,例5.5.1 已知D和CP的波形，试画出Q的波形。设触发器初始状态为0。,课堂练习,题目:时钟CP及输入信号D 的波形如图所示,试画 出各触发器输出端Q的波形,设各输出端Q的 初始状态为0.,5.6 触发器的逻辑功能及其描述方法,按逻辑功能可分为,SR触发器,T和T触发器,JK触发器,D触发器,一、触发器按逻辑功能的分类,SR触发器,1. 特性表,2.特性方程,3.状态转换图,JK触发器,1. 特性表,2.特性方程,3.状态转换图,T触发器,1
9、. 特性表,2.特性方程,3.状态转换图,当T=1时，称为T触发器。,D触发器,1. 特性表,2.特性方程,3.状态转换图,例1：时钟CLK波形如图所示,试画出各触发器输出端Q的波形,设Q的初始状态为0.,例2：时钟CP波形如图所示,试画出各触发器Q端的波形,设各输出端Q的初始状态Q=0 。,二、不同逻辑功能触发器之间的相互转换,利用已有触发器和待求触发器的特性方程相等的原则，求出转换逻辑，得到被转换触发器的驱动方程。,关键：找出被转换触发器的激励条件。,转换步骤： （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，使之形式与已有触发器的特性方程一致。 （3）比较已有和待求触发器的特性方程，根据两个方程相等的原则求出转换逻辑。 （4）根据转换逻辑画出逻辑电路图。,JK触发器RS触发器,RS触发器特性方程,变换RS触发器的特性方程，使之形式与JK触发器的特性方程一致：,比较，得：,电路图,T触发器特性方程：,与JK触发器的特性方程比较，得：,电路图,JK触发器T触发器,D触发器T触发器,D触发器T触发器,三、触发器电路结构和逻辑功能的关系,同一种逻辑功能的触发器可以用不同的电路结构实现。反过来，用同一种电路结构形式可以作成不同逻辑功能的触发器。,电路的结构形式决定了其触发方式。,