电子技术 王金花 王树梅 孙卫锋 第9单元触发器和时序逻辑电路

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1、【学习目标】1．了解时序逻辑电路的特点，熟悉时序逻辑电路的一般分析、设计方法。2．掌握各种RS触发器、JK触发器和D触发器的逻辑功能。3．能熟练分析寄存器电路，掌握常用中规模集成移位寄存器的引脚排列图、电路功能及应用。4．能熟练分析计数器电路，掌握常用中规模集成计数器的引脚排列图、电路功能及应用。5．掌握应用电路仿真软件设计同步时序逻辑电路的技能。第9单元触发器与时序逻辑电路项目一　双稳态触发器功能测试及应用项目三　计数器的识别及功能测项目二　寄存器的功能测试及应用触发器是构成时序逻辑电路的基本逻

2、辑部件。它有两个稳定的状态：0状态和1状态；不同的输入情况下，它可以被置成0状态或1状态；当输入信号消失后，所置成的状态能够保持不变。根据逻辑功能的不同，触发器可以分为RS触发器、D触发器、JK触发器、T和T´触发器；按照结构形式的不同，又可分为基本RS触发器、同步触发器、主从触发器和边沿触发器。项目一　双稳态触发器功能测试及应用（一）RS触发器1．基本RS触发器（1）基本RS触发器的电路结构及逻辑符号（2）基本RS触发器的逻辑功能。输入输出功能描述010置0101置111保持00不定不允许表示现

3、态，是指触发器接受输入信号之前的状态，即触发器原来的稳定状态；表示次态，是指触发器接受输入信号之后所处的状态。（1）触发器的次态不仅与输入信号状态有关，而且与触发器原来的状态有关。（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）在稳定状态下两个输出端的状态和必须是互补关系，即有约束条件。基本RS触发器的特点CP＝0时，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。2．同步（钟控）RS触

4、发器输入输出触发器功能描述CPRS01×××1直接置10直接置01011100保持011置1100置011不定不允许同步RS触发器的逻辑功能表（3）同步RS触发器的主要特点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。②R、S之间有约束。不允许出现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。③输入信号在CP=1期间若多次发生变化，则触发器的状态也会多次发生变化，这种现象称为“空翻”。（4）同步RS触发器的波形图

5、。设触发器的现态为0态，根据给定的时钟脉冲CP和R、S的波形，可画出同步RS触发器输出端的波形（二）D触发器1．同步（钟控）D触发器CP=0时，触发器状态保持不变，CP=1时，根据同步RS触发器的逻辑功能可知，如果D=0，则R=1，S=0，触发器置0；如果D=1，则R=0，S=1，触发器置1。在数字电路中，凡在CP时钟脉冲控制下，根据输入信号D情况的不同，具有置0、置1功能的电路，都称为D触发器。同步D触发器的特征方程为（CP=1期间有效）2．边沿D触发器边沿D触发器具有在时钟脉冲上升沿（或下降沿

6、）触发的持点，其逻辑功能为：输出端Q的状态随着输入端D的状态而变化，但总比输入端状态的变化晚一步，即某个时钟脉冲来到之后Q的状态和该脉冲来到之前D的状态一样。特征方程为Qn+1=D（CP上升沿触发）波形图3．集成D触发器（三）JK触发器1．主从JK触发器（1）主从JK触发器的电路结构及逻辑符号（2）主从JK触发器的逻辑功能。输入输出触发器功能描述CPJK01×××1直接置1100直接置011↓00保持010置0101置111翻转JK触发器的特性方程为JK触发器的波形图具有CP＝1期间接收输入信号，

7、CP下降沿到来时触发翻转的特点，避免了空翻现象的发生。2．集成边沿JK触发器（1）边沿JK触发器的电路结构及逻辑符号（2）边沿JK触发器的逻辑功能。输入输出触发器功能描述CPJK01×××1直接置0100直接置100↑00保持010置0101置111翻转（3）边沿JK触发器的特点。①边沿触发，无一次变化问题。②功能齐全，使用方便灵活。③抗干扰能力极强，工作速度很高。（4）将JK触发器转换为T和触发器将JK触发器的J、K端并接在一起，作为一个输入端（T）的触发器称为T触发器。输入输出功能描述CPT0

8、1××0直接置0101直接置111↓0保持1翻转当T=1时，T触发器变成了触发器。（5）将JK触发器转换为D触发D触发器的特性方程为项目二　寄存器的功能测试及应用数字系统中暂时存放数码的逻辑部件称为寄存器。寄存器按功能不同分为数码寄存器（数据寄存器）和移位寄存器两大类。数码寄存器只能并行送入数据并行输出数据。移位寄存器中的数据可以在移位脉冲作用下依次逐位右移或左移，数据既可以并行输入、并行输出，也可以串行输入、串行输出，还可以并行输入、串行输出，串行输入、并行输出，十分灵活，用途