注册电气专业基础第36讲 第二十章 中规模集成组合电路(二)及第二十一章 触发器(一)(2010年新版)

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1、例4：用8选1数据选择器７４１５１实现逻辑函数解：逻辑变量的数目为3个（A、B、C），8选1数据选择器７４１５１的数据选择器选择输入端为也为3个（Ａ０Ａ１Ａ２）。写出该函数的卡诺图如图所示。用卡诺图来表示8选1数据选择器的功能表。如图所示。将函数的卡诺图与8选1数据选择器卡诺图比较后，只须将逻辑变量A、Ｂ、C依次接在选择输入端A2、A1、A0，使能端接０，而8选1数据选择器的各数据输入端依次接为D0=0，D1=1，D2=0，D3=0，D4=1，D5=1，D6=1，D7=0。这样74l5l的输出端Y就是逻辑函数Ｆ。如

2、图所示。D0D1D2D3D4D5D6D7D0D1D2D3D4D5D6D7图用具有n个地址输入的数据选择器来实现ｎ个逻辑变量的函数不需要将函数化简为最简式，只要将输入逻辑变量加到相应的地址端，选择器的数据输入端D0~D7按函数卡诺图中最小项格中的值(０或1)对应相连即可。12页用数据选择器除了实现选择输入端数与逻辑变量数相同的逻辑函数外，还可以实现选择输入端数少于逻辑变量的逻辑函数。借助于引入变量的卡诺图，分离出多余的变量，将其它变量依次接数据选择器的选择输入端，而分离出的变量按一定规则接到数据选择器输入端，即可实现

3、逻辑函数。第21章触发器21.1基本RS触发器（1）电路结构。由两个与非门的输入输出端交叉耦合。它与组合电路的根本区别在于，电路中有反馈线。与非门组成的基本RS触发器（a）逻辑图（b）逻辑符号它有二个输入端R、S，有两个输出端Q、。一般情况下，Q、是互补的。定义：当Q＝1，＝0时，称为触发器的1状态；当Q＝0，＝1时，称为触发器的0状态。（2）逻辑功能表。RSQnQn+1功能说明000001××不稳定状态01010100置0（复位）10100111置1（置位）1100保持原状态12页1111可见，触发器的新状态Qn

4、+1（也称次态）不仅与输入状态有关，也与触发器原来的状态Qn（也称现态或初态）有关。触发器的特点：①有两个互补的输出端，有两个稳态。②有复位（Q=0）、置位（Q=1）、保持原状态三种功能。③R为复位输入端，S为置位输入端，该电路为低电平有效。④由于反馈线的存在，无论是复位还是置位，有效信号只须作用很短的一段时间。即“一触即发”。（3）波形分析。综上所述，基本RS触发器具有复位（Q=0）、置位（Q=1）、保持原状态三种功能，R为复位输入端，S为置位输入端，可以是低电平有效，也可以是高电平有效，取决于触发器的结构。21

5、.2同步RS触发器在实际应用中，触发器的工作状态不仅要由R、S端的信号来决定，而且还希望触发器按一定的节拍翻转。为此，给触发器加一个时钟控制端CP，只有在CP端上出现时钟脉冲时，触发器的状态才能变化。具有时钟脉冲控制的触发器状态的改变与时钟脉冲同步，所以称为同步触发器。1．同步RS触发器的电路结构2．逻辑功能当CP＝0时，控制门G3、G4关闭，都输出1。这时，不管R端和S端的信号如何变化，触发器的状态保持不变。当CP＝1时，G3、G4打开，R、S端的输入信号才能通过这两个门，使基本RS触发器的状态翻转，其输出状态由

6、R、S端的输入信号决定。见表。12页同步RS触发器（a）逻辑图（b）逻辑符号表同步RS触发器的功能表RSQnQn+1功能说明00000101保持原状态01010111输出状态与S状态相同10100100输出状态与S状态相同11101××输出状态不稳定由此可以看出，同步RS触发器的状态转换分别由R、S和CP控制，其中，R、S控制状态转换的方向，即转换为何种次态；CP控制状态转换的时刻，即何时发生转换。3．触发器功能的几种表示方法（1）特性方程。触发器次态Qn+1与输入状态R、S及现态Qn之间关系的逻辑表达式称为触发器

7、的特性方程。由此可得同步RS触发器的特性方程为：12页RS=0（约束条件）（2）状态转换图状态转换图表示触发器从一个状态变化到另一个状态或保持原状不变时，对输入信号的要求。图同步RS触发器Qn+1的卡诺图图同步RS触发器的状态转换图（3）驱动表驱动表是用表格的方式表示触发器从一个状态变化到另一个状态或保持原状态不变时，对输入信号的要求。表画出的同步RS触发器的驱动表。驱动表对时序逻辑电路的设计是很有用的。表同步RS触发器的驱动表Qn→Qn+1RS00011011×001100×（4）波形图触发器的功能也可以用输入输

8、出波形图直观地表示出来，图所示为同步RS触发器的波形图。12页图同步RS触发器的波形图4．同步触发器存在的问题——空翻在一个时钟周期的整个高电平期间或整个低电平期间都能接收输入信号并改变状态的触发方式称为电平触发。由此引起的在一个时钟脉冲周期中，触发器发生多次翻转的现象叫做空翻。空翻是一种有害的现象，它使得时序电路不能按时钟节拍工作，造成系统的误动作。造成空