4.5-4.6主从JK触发器.docx

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1、课程数字电子技术章节第4章教师陈燕熙审批课题4.5主从JK触发器与4.6边沿JK触发器课时2授课日期授课班级教学目的与要求了解主从JK触发器的电路结构的触发器所具有的动作特点。掌握JK触发器逻辑功能的分类和触发器逻辑功能描述方法。教学重点触发器逻辑功能描述方法。教学难点触发器的电路结构所导致的动作特点授课类型专业理论课教学方法班级授课教具多媒体教学解决重难点的措施对于触发器逻辑功能的描述，按照其电路结构，仔细分析，帮组学生接收。而电路的动作特点，结合前面的知识，具体分析。导入过程设计同步触发器具有不定状态和空翻现象，所以针对这一问题进行了改进，从

2、而设计出了主从触发器。教学过程一、教学内容：4.5主从JK触发器4.5.1  电路结构    主从JK触发器是在主从RS触发器的基础上组成的，如图7.5.1所示。在主从RS触发器的R端和S端分别增加一个两输入端的与门G11和G10，将Q端和输入端经与门输出为原S端，输入端称为J端，将Q端与输入端经与门输出为原R端，输入端称为K端。    图4.5.1主从JK触发器的逻辑电路图    4.5.2  工作原理由上面的电路可得到S=JQ,R=KQ。代入主从RS触发器的特征方程得到:    当J=1，K=0时，Qn+1=1；      J=0，K=1时，

3、Qn+1=0；      J=K=0时，Qn+1=Qn；      J=K=1时，Qn+1=Qn；    由以上分析，主从JK触发器没有约束条件。在J=K=1时,每输入一个时钟脉冲，触发器翻转一次。触发器的这种工作状态称为计数状态，由触发器翻转的次数可以计算出输入时钟脉冲的个数。4.5.3  功能描述    特征方程：                 状态转移真值表：表4.5.1  主从JK触发器的状态转移真值表JKQnQn+1说明0000Qn输出状态不变001101000输出状态与J端状态相同011010011输出状态与J端状态相同101111

4、01Qn每输入一个脉冲输出状态改变一次1110   状态转换图：图4.5.2  JK触发器的状态转移图    4.5.4  举例    例4.5.1设负跳沿触发的主从JK触发器的时钟脉冲和J、K信号的波形如图7.5.3所示，画出输出端Q的波形。设触发器的初始状态为0。    解：根据表7.5.1或图7.5.2，可画出Q端的波形，如图7.5.3所示。由图看出,在第1，2个CP脉冲作用期间,J、K均为1，每输入一个脉冲，Q端的状态就改变一次，这时Q端的方波频率是时钟脉冲频率的二分之一。若以CP端为输入，Q端为输出,则该触发器就可作为二分频电路，两个这

5、样的触发器串联就可获得四分频电路，其余类推。    例4.5.2负跳沿触发主从JK触发器的时钟信号CP和输入信号J、K的波形如图7.5.4所示，信号J的波形图上用虚线标出了有一干扰信号，画出考虑干扰信号影响的Q端的输出波形。设触发器的初始状态为1。    解：1.第一个CP信号的正跳沿前，J=0,K=1,因此负跳沿产生后触发器应翻转为0。    2.第二个CP的高电平期间,信号J有一个正跳沿的干扰（如虚线所示)。利用图7.5.1分析干扰信号的影响。干扰信号出现前，主触发器和从触发器的状态是Q′=0，Q′=1和Q=0，Q=1。干扰信号的出现会影响主

6、触发器状态的变化，具体情况是：G10的两个输入端都为1，其输出为1，使G8输出为0,又使Q′=1，Q′=0。由于干扰信号的产生使主触发器的状态由0变为1。干扰信号消失后，主触发器的状态是否能恢复到原来的状态呢？由于Q′=0已将G6封锁，G8的输出变化不会影响到Q′的状态，也就是J端的干扰信号的消失不会使Q′恢复到0。因此第二个CP的负跳沿到来后触发器的状态为Q=1。如果J端没有正跳变的干扰信号产生，根据J=0,K=1的条件，触发器的正常状态应为Q=0。在上述条件下，主触发器的状态只能根据输入信号改变一次，这种现象称为一次变化现象。并非所有条件下都

7、会出现一次变化现象。由于JK触发器电路的对称性，不难理解，在触发器的状态为1时，CP=1期间信号K出现正跳沿干扰也会产生一次变化现象。也只有这两种情况下主从JK触发器会产生一次变化现象。    3.对应于第三、第四个CP的输入条件都是J=1,K=0,所以Q=1。图4.5.3  例4.5.1的波形图   图4.5.4  例4.5.2的波形图    图4.5.5  主从JK触发器的电路和动态波形    4.5.5  脉冲工作特性    建立时间：是指输入信号应先于CP信号到达的时间，用tset表示。由图7.5.5可知,J、K信号只要不迟于CP信号到达

8、即可，因此有tset=0。    保持时间：为保证触发器可靠翻转，输入信号需要保持一定的时间。保持时间用tH表示。如果要求CP=1期间J