数字电子技术 04A第四章 触发器

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1、第四章触发器概述触发器是一个可以记忆二进制信号0,1的存储单元，在电路中用来"记忆"电路过去的输入情况。一个触发器具有两种稳定的状态,一个称之为"0"状态，另一种称之为"1"状态。在任何时刻,触发器只处于一个稳定状态,当触发脉冲作用时,触发器可以从一种状态翻转到另一种状态。一、触发器的分类按电路结构基本RS触发器同步RS触发器主从触发器边沿触发器按逻辑特性RS触发器JK触发器D触发器T触发器时钟触发器当然，按开关元件，触发器又可分为CMOS和TTL两种类型具体说来，是指时钟脉冲CP控制下逻辑功能的不同触发器的基本性质：1.触发器有两个稳定的工作状态，一个为1。即输出端Q=1，Q=0。一个为0

2、。即输出端Q=0，Q=1。在没有外界信号作用时，触发器维持原来的稳定状态。2.在一定外界信号作用下，触发器可以从一个稳定的工作状态翻转到另一个稳定状态。二、触发器的性质Q的状态称为触发器的状态三、现态和次态的概念接收输入信号之前，触发器的状态称为现态或初态或上一时刻，用Qn表示接收输入信号之后，触发器的状态称为次态或下一时刻，用Qn+1表示4.1基本触RS发器1、电路结构置1端置0端由两个与非门组成逻辑符号反馈线2、功能1)可置“1”：当S=0、R=1时，触发器输出Q=1。011012).可置“0”：当S=1、R=0，触发器Q=0。10x103)能记忆：当S=R=1时，触发器状态不变，即原有

3、状态被存储起来11若原态Qn=1若原态Qn=0101010114)有不定态：当S=R=0时，触发器状态为不定状态。00当R=S=0撤消后，由于门延迟不可能完全相等，故不能确定FF是处于何态。初态Qn=x113、真值表RSQ0110110001不变不定4、逻辑表达式记忆前一状态RS撤除5、逻辑功能画工作波形的方法：1.根据触发器动作特征确定状态变化的时刻；2.根据触发器的逻辑功能确定下一个状态Qn+1。011101110111011100不定不变不定置1不变置1不变置0不变工作波形能直观地表示出输入与输出的时序关系6、应用举例输入端输出端置数端-LD清零端-Cr高电平有效低电平有效例1用基本R

4、S触发器和与非门构成四位二进制数码寄存器。工作原理：第一步：清零001不变置0S=1R=0S=1R=1111110000R=1置1Qi=1不变Qi=0第二步：置数Qi=DiD3D2D1D0S=Di当S=Di=0当S=Di=1101111不变S=1R=1保持为0数据被存入并保存正常状态：无故障信号，VI＝0为低电平，清音按钮未按下故障状态：VI由0→1，若清音按钮未按下01011&&&&11音响电路VIGFEDCBARQQ+5V清音开关故障信号101此时音响电路不发声011011101此时音响电路发声报警听到报警声后，按下清音按钮0110010报警声消失待故障信号＝0，触发器返回1状态例2声

5、报警控制电路例3消除机械开关振动引起的抖动现象SR开关接B开关接A悬空时间接A振动悬空时间接B振动SR基本触发器的特点：（1）有两个互补的输出端，有两个稳定的状态。（2）有复位（Q=0）、置位（Q=1）、保持原状态三种功能。（3）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。（4）由于反馈线的存在，无论是复位还是置位，有效信号只需要作用很短的一段时间，即“一触即发”。（5）R和S之间存在约束,违反约束条件会产生禁用态。（6）输出直接取决于输入,抗干扰能力差。逻辑符号电路结构引入目的:克服输入信号直接控制Qn+1状态,使它受一个时钟信号控制,做到有节

6、拍的翻转。1、电路结构及逻辑符号4.2同步触发器4.2.1同步RS触发器输入端时钟2、工作原理S=1，R=0：Qn+1=1S=0，R=1：Qn+1=0CP=1：状态发生变化。CP=0：状态不变01&&&&触发器置“0”端为“1”，Qn+1=0，置“1”端为“1”，Qn+1=1。可见：高有效3、真值表SRQnQn+1说明000001状态不变001101状态同S110001状态同S111101－－状态不定4、特性方程（约束条件）111þýü即(CP=1)CP作用前FF的状态---现态CP作用后FF的状态---次态5、波形图SRQn+100Qn10101011Ф同步RS触发器真值表6．同步RS触发

7、器的特点(1)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；CP控制状态转换的时刻。(2)同步RS触发器在CP=1期间接收输入信号进行工作,CP=0时停止。可用一个CP控制多个触发器工作，抗干扰能力强于基本型。(3)R和S之间仍然存在约束,违反约束条件会产生禁用态。(4)触发器的翻转只是被控制在一个时间间隔内，而不是控制在某个时刻。有空翻现象。空翻现象：由于CP=1期间，G3