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时间:2019-11-05
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1、第三章时序逻辑基础2013年3月第三章时序逻辑基础RS触发器3-1D触发器3-2JK触发器3-3本章内容T触发器3-41.触发器的类型、基本特性和作用3.各类触发器的特征方程和功能描述方法本章重点:2.各类触发器的工作原理3.1RS触发器触发器基本概念数字电路按照功能的不同分为:组合逻辑电路时序逻辑电路时序逻辑电路的特点:具有记忆功能触发器是它的记忆元件组合逻辑电路的特点:不具有记忆功能由门电路组成。能够储存一位二进制信息的单元电路称为触发器触发器是在门电路的基础上引入适当的反馈构成的。触发器与门电路的最大区别门电
2、路的输出仅取决于它的输入信号,不具有记忆性;触发器的输出不仅取决于它的输入信号,还与它原来输出状态有关,因此触发器具有记忆性。触发器特点1、有两个稳定状态“0”态和“1”态;2、能根据输入信号将触发器置成“0”或“1”态;3、输入信号消失后,被置成的“0”或“1”态能保存下来,即具有记忆功能。触发器的现态和次态现态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的状态触发信号:使触发器状态改变的输入信号触发器状态改变翻转,触发器的状态不变称为保持触发器分类按触发方式分:电位触发方式、主从触发方
3、式及边沿触发方式。按逻辑功能分:RS触发器、D触发器、JK触发器和T触发器。3.1.1RS触发器的工作原理和逻辑功能信号输入端低电平有效1.电路组成和逻辑符号用两个与非门交叉连接构成电路组成逻辑符号有两个输出端,一个无小圆圈,为Q端,一个有小圆圈,为Q端。两个互补的输出端1状态:Q=1、Q=00状态:Q=0、Q=1SRQ1001100①R=0、S=1时:由于R=0,不论原来Q为0还是1,都有Q=1;再由S=1、Q=1可得Q=0。即不论触发器原来处于什么状态都将变成0状态,这种情况称将触发器置0或复位。R端称为触发器
4、的置0端或复位端。2.工作原理0110②R=1、S=0时:由于S=0,不论原来Q为0还是1,都有Q=1;再由R=1、Q=1可得Q=0。即不论触发器原来处于什么状态都将变成1状态,这种情况称将触发器置1或置位。S端称为触发器的置1端或置位端。Q100SR011③R=1、S=1时:根据与非门的逻辑功能不难推知,触发器保持原有状态不变,即原来的状态被触发器存储起来,这体现了触发器具有记忆能力。11101101Q100011SR11不变0011?④R=0、S=0时:Q=Q=1,不符合触发器的逻辑关系。并且由于与非门延迟时间
5、不可能完全相等,在两输入端的0同时撤除后,将不能确定触发器是处于1状态还是0状态。所以触发器不允许出现这种情况,这就是基本RS触发器的约束条件。Q10001111不变SR00不定Qn+1=Qn“保持”Q=0Q=10态“置0”或“复位”(Reset)Q=1Q=01态“置1”或“置位”(Set)Q和Q均为1R先撤消:1态S先撤消:0态信号同时撤消:状态不定(随机)总结:1、2、3、4、⑴特性表:触发器的次态Qn+1与现态Qn以及输入信号之间的关系表。1011触发器置010101001触发器保持原状态不变0000×111
6、触发器状态不定×1100101触发器置10100说明Qn+1RSQn3.逻辑功能描述RS触发器的特性表次态Qn+1的卡诺图特性方程触发器的特性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Qn0001111000×1101约束条件SRQn⑵特性方程×10描述触发器的状态转换关系及转换条件的图形称为状态图01×1/1×/10/01/①当触发器处在0状态,即Qn=0时,若输入信号=01或11,触发器仍为0状态;RS②当触发器处在1状态,即Qn=1时,若输入信号=10或11,触发器仍为1状态;RS若RS=10
7、,触发器就会翻转成为1状态。若RS=01,触发器就会翻转成为0状态。⑶状态转换图⑷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RSQQ置1置0置1置1置1保持不允许不定RSQQ置0置1置1保持不定保持不允许不允许不允许置0保持当R=S=0的信号同时撤销当R=S=0的信号分时撤销当R=S=0的信号分时撤销1、R=S=0是不允许的,这时Q端和Q端都为高电平,这是一种未定义的状态。2、当R=S=0的信号同时撤销时状态不定。3、当R=S=0的信号分时撤销时,状态决定于后撤销的信号。【上节知识复习】12、根据给出的输
8、入信号画出各输出端波形。1、描述RS触发器逻辑功能的方法有几种?分别如何表示?1S3S3.1.2集成RS触发器74LS2793.1.3RS触发器应用举例机械开关直接驱动逻辑门,由于合闸时的抖动,逻辑门输出出错。机械开关接触发器,合闸时的抖动相当于触发器两输入端都接高电平,触发器状态不变,可以消除抖动产生的影响。3.2D触发器3.2.1逻辑电路与逻辑符号CP端
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