基本RS触发器实验.docx

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1、第5章基本RS触发器5.同步触发器（同步RS触发器）目的与要求：1掌握时序电路的定义、分类、触发器的特点。2掌握基本RS触发器的电路结构、工作原理、逻辑功能。3掌握同步RS触发器的工作原理、逻辑功能。4掌握触发器逻辑功能的表示方法。5掌握时序电路的一些基本概念。重点与难点：1基本概念要正确建立。难点：现态、次态、不定状态的正确理解。2基本RS触发器的逻辑功能、触发方式。5.1概述一、触发器的概念复习：组合电路的定义？构成其电路的门电路有何特点？组合电路与时序电路的区别？门电路：在某一时刻的输出信号完全取

2、决于该时刻的输入信号，没有记忆作用。触发器：具有记忆功能的基本逻辑电路，能存储二进制信息（数字信息）。触发器有三个基本特性：（1）有两个稳态，可分别表示二进制数码0和1，无外触发时可维持稳态；（2）外触发下，两个稳态可相互转换（称翻转），已转换的稳定状态可长期保持下来，这就使得触发器能够记忆二进制信息，常用作二进制存储单元。（3）有两个互补输出端，分别用Q和二、触发器的逻辑功能描述：特性表、激励表（又称驱动表）、特性方程、状态转换图和波形图（又称时序图）三、触发器的分类：根据逻辑功能不同：RS触发器、D

3、触发器、JK触发器、T触发器和触发器等。触发方式不同：电平触发器、边沿触发器和主从触发器等。电路结构不同：基本RS触发器，同步触发器、维持阻塞触发器、主从触发器和边沿触发器等。5.2触发器的基本形式5.2.1基本RS触发器一、由与非门组成的基本RS触发器1．电路结构电路组成：两个与非门输入和输出交叉耦合（反馈延时）。逻辑图如图（a）所示。逻辑符号如图（b）所示。与非门组成的基本RS触发器的特性表二、由或非门组成的基本RS触发器电路构成：两个或非门的输入和输出交叉耦合而成，如下图所示。逻辑符号：图（b）所

4、示。工作原理在与非门实现的基本RS触发器的基础上稍作变化。或非门组成的基本RS触发器的特性表5.2.2同步触发器基本RS触发器的触发方式：端的输入信号直接控制。（电平直接触发）在实际工作中，要求触发器按一定的节拍翻转。措施：加入时钟控制端CP，触发器的状态翻转按CP节拍。同步触发器（时钟触发器或钟控触发器）：具有时钟脉冲CP控制的触发器。CP：控制时序电路工作节奏的固定频率的脉冲信号，一般是矩形波。同步：因为触发器状态的改变与时钟脉冲同步。同步触发器的翻转时刻：受CP控制触发器翻转到何种状态：由输入信号

5、决定一、同步RS触发器1．电路结构基本RS触发器+两个钟控门G3、G4，如图（a）所示。逻辑符号：图（b）所示。钟控端（CP端）：时钟脉冲输入端。2．逻辑功能工作原理。当CP＝0时，G3、G4被封锁，都输出1，触发器的状态保持不变，同步RS触发器的特性表3．特性方程4．状态转换图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（R、S）提出的要求。根据驱动表可画出状态转换图。圆圈：触发器的稳定状态箭头：在CP作用下状态转换的情况标注的R、S值：触发器状态转换的条件。二、同步D触发器1．电路结

6、构为了避免同步RS触发器出现R=S=1的情况，可在R和S之间接入非门G5，如下图（a）所示。逻辑符号：图（b）所示。2．逻辑功能同步RS触发器的特性表根据特性表可得到在CP＝1时的同步D触发器的驱动表。表同步D触发器的驱动表三、同步JK触发器1．电路结构克服同步RS触发器在R＝S＝1时出现不定状态的另一种方法：将触发器输出端Q和状态反馈到输入端，这样，G3和G4的输出不会同时出现0，从而避免了不定状态的出现。J、K端相当于同步RS触发器的S、R端。电路如图所示。逻辑符号：图（b）所示。2．逻辑功能可将同

7、步JK触发器看成同步RS触发器来分析。有                     工作原理。（边分析边列特性表。以下文字不写板书。）当CP＝0时，G3和G4被封锁，保持。当CP＝1时，G3、G4解除封锁，输入J、K端的信号可控制触发器的状态。同步JK触发器的特性表（CP=1时）根据特性表可得到在CP＝1时的同步JK触发器的驱动表。同步JK触发器的驱动表四、同步触发器的空翻触发器的空翻：在CP为高电平1期间，如同步触发器的输入信号发生多次变化时，其输出状态也会相应发生多次变化的现象。产生空翻的原因：电平触

8、发方式，在CP高电平期间有效触发同步触发器由于存在空翻，不能保证触发器状态的改变与时钟脉冲同步，它只能用于数据锁存，而不能用于计数器、移位寄存器和存储器等。后面将介绍几种没有空翻现象的触发器。5.3边沿触发器为何要用边沿触发器？同步触发方式存在空翻，为了克服空翻。边沿触发器只在时钟脉冲CP上升沿或下降沿时刻接收输入信号，电路状态才发生翻转，从而提高了触发器工作的可靠性和抗干扰能力，它没有空翻现象。边沿触发器主要有维持阻塞D触发器、边沿JK触