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时间:2019-07-21
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1、第四章触发器4.1概述4.2触发器的电路结构与动作特点4.3触发器的逻辑功能及其描述方法触发器:时序逻辑电路的基本单元,能够存储一位二进制信号,具有记忆功能。触发器特点:1.有两个能自行保持的状态2.根据输入信号可以置成0或1触发器分类:1.按电路结构(基本,同步,主从,边沿)2.按逻辑功能(RS,JK,D,T)4.1概述基本RS触发器是触发器中电路结构最简单的一种,它也是其他触发器的基本组成部分,是最基本的逻辑单元。基本RS触发器可以用两个或非门或两个与非门交叉耦合构成。4.2.1基本RS触发器4.2触发器的电路结构与动作特点1
2、.用或非门构成的基本RS触发器(1)电路组成与工作原理两个或非门或两个与非门交叉耦合构成。触发器处于1状态触发器处于0状态RD为置零输入端;SD为置1输入端信号输入端,高电平有效。(2)功能表据上电路组成可列出真值表Qn+1RDSD功能Qn功能表01置1110110置0000111010*0*不定00保持0101初态Qn:触发器接收输入信号之前的状态。次态Qn+1:触发器接收输入信号之后新的稳定状态次态Qn+1的卡诺图特征方程触发器的特征方程就是触发器次态Qn+1与输入及现态Qn之间的逻辑关系式(3)特征方程描述触发器的状态转换关
3、系及转换条件的图形称为状态图01×0/0×/01/10/(4)状态转换图和激励表RDSD/Qn→Qn+10→00→11→01→1×001100×RS触发器激励表Qn+1RDSD功能Qn功能表01置1110110置0000111010*0*不定00保持0101波形图反映触发器输入信号取值和状态之间对应关系的图形称为波形图置1置0置1置1置1保持不允许(5)工作波形2.用与非门构成的基本RS触发器Qn+1001001111*01Qn功能简表特性方程基本RS触发器的特点(1)触发器的次态不仅与输入信号状态有关,而且与触发器的初态有关。(
4、2)电路具有两个稳定状态,在无外来触发信号作用时,电路将保持原状态不变。(3)在外加触发信号有效时,电路可以触发翻转,实现置0或置1。(4)有约束条件。4.2.2同步触发器基本RS触发器:只要有置零或置位信号就可以直接复位或置位。同步触发器:触发器的动作只有在同步信号到达时才按照输入信号改变状态时钟脉冲:简称时钟,用CP表示,就是同步触发器中的同步信号1、同步RS触发器的组成和工作原理CP=0时,RD=SD=1,触发器保持原来状态不变。CP=1时,工作情况与基本RS触发器相同。0XX000XX1110000100111100111
5、011101001011011101*11111*功能表Qn+1001001111*01Qn功能简表主要特点波形图(1)时钟电平控制。在CP=1期间接收输入信号,CP=0时状态保持不变,与基本RS触发器相比,对触发器状态的转变增加了时间控制。(2)R、S之间有约束。不能允许出现R和S同时为1的情况,否则会使触发器处于不确定的状态。不变不变不变不变不变不变置1置0置1置0保持2、带有异步置位、复位端的同步RS触发器(a)逻辑电路(b)逻辑符号异步置位端,低电平有效异步复位端,低电平有效触发器在时钟信号控制下正常工作时和应处于什么状态
6、?由于在CP=1期间,G3、G4门都是开着的,都能接收R、S信号,所以,如果在CP=1期间R、S发生多次变化,则触发器的状态也可能发生多次翻转。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。降低了电路抗干扰信号的能力。有效翻转空翻3、同步RS触发器的空翻4.2.3主从触发器一、主从RS触发器工作原理100XX000XX1110000100111100111011101001011011101*11111*01CP下降沿到来时有效特性方程0XX000XX11100001001111001110111010010110111
7、01*11111*CPSRQn+100Qn01010111不定逻辑符号电路特点主从RS触发器采用主从控制结构,从根本上解决了翻转现象。但其仍然存在着约束问题,即在CP=1期间,输入信号R和S不能同时为1。二、主从JK触发器CPSRQn+100Qn01010111不定二、主从JK触发器代入主从RS触发器的特性方程,即可得到主从JK触发器的特性方程:将主从JK触发器没有约束。功能表时序图状态图CPJKQn+100Qn01010111电路特点逻辑符号①主从JK触发器采用主从控制结构,解决了翻转。②输入信号J、K之间没有约束。③存在一次变
8、化问题。例:CPJKQn+100Qn01010111例:已知主从JK触发器中,CP、J、K的电压波形,Q=0,CPJKQn+100Qn01010111带清零端和预置端的主从JK触发器RD=0,直接置001111001SD=0,直接置11000111
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