ch05锁存器和触发器

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1、5锁存器和触发器5.1双稳态存储单元电路5.2锁存器5.3触发器的电路结构和工作原理5.4触发器的逻辑功能教学基本要求1、掌握锁存器、触发器的电路结构和工作原理2、熟练掌握SR触发器、JK触发器、D触发器及T触发器的逻辑功能3、正确理解锁存器、触发器的动态特性1、时序逻辑电路与锁存器、触发器：时序逻辑电路:概述锁存器和触发器是构成时序逻辑电路的基本逻辑单元。结构特征:由组合逻辑电路和存储电路组成,电路中存在反馈。工作特征：任意时刻的输出状态不仅与当前的输入信号有关，而且与此前电路的状态有关。5.1双稳态存储单元电路5.1.1双稳态的

2、概念5.1.2双稳态存储单元电路5.1双稳态存储单元电路5.1.1双稳态的概念反馈5.1.2双稳态存储单元电路Q端的状态定义为电路输出状态。电路有两个互补的输出端1.电路结构2、数字逻辑分析——电路具有记忆1位二进制数据的功能。如Q=1如Q=010011011003.模拟特性分析I1=O2O1=I2图中两个非门的传输特性锁存器和触发器是构成各种时序电路的存储单元电路，共同点是都具有0和1两种稳定状态，一旦状态稳定，就能保持，并长期存储1位二进制码，直到有外部信号作用才有可能改变。锁存器是一种对脉冲电平敏感的存储单元电路，可以

3、在特定输入脉冲电平作用下改变状态。触发器是由不同的锁存器构成的一种对脉冲边沿敏感的存储电路，只有在作为触发信号的时钟脉冲上升沿或下降沿的变化瞬间才能改变状态。5.2锁存器5.2.1SR锁存器5.2.2D锁存器5.2.1SR锁存器1.基本SR锁存器初态：R、S信号作用前Q端的状态，初态用Qn表示。次态：R、S信号作用后Q端的状态，次态用Qn+1表示。1）工作原理R=0、S=0状态不变00若初态Qn=1101若初态Qn=001000无论初态Qn为0或1，锁存器的次态均为1态。信号消失后新的状态将被记忆下来。01若初态Qn=1101若初态

4、Qn=0010010R=0、S=1置11）工作原理无论初态Qn为0或1，锁存器的次态为0态。信号消失后新的状态将被记忆下来。10若初态Qn=1110若初态Qn=0100101R=1、S=0置01）工作原理1100S=1、R=1无论初态Qn为0或1，触发器的次态、都为0。状态不确定约束条件:SR=0，即不允许S=R=1当S、R同时回到0时，由于两个或非门的延迟时间无法确定，使得触发器最终稳定状态也不能确定。触发器的输出既不是0态，也不是1态1）工作原理2）功能表不定1110010110不变00不变Q不定3）工作波形4）用与非门构成的基

5、本SR锁存器、c.国标逻辑符号a.电路图b.功能表约束条件:不定0010100101不变11不变Q不定例运用基本SR锁存器消除机械开关触点抖动引起的脉冲输出。机械开关的“抖动”现象机械开关的“去抖”电路及波形图2.逻辑门控SR锁存器电路结构国标逻辑符号简单SR锁存器使能信号控制门电路锁存使能输入端工作原理S=0，R=0：Qn+1=QnS=1，R=0：Qn+1=1S=0，R=1：Qn+1=0S=1，R=1：Qn+1=ФE=1：E=0：状态发生变化。状态不变Q3=SQ4=R的波形。逻辑门控SR锁存器的E、S、R的波形如下图虚线上边所示，

6、锁存器的原始状态为Q=0，试画出Q3、Q4、Q和Q工作原理5.2.2D锁存器1.逻辑门控D锁存器国标逻辑符号逻辑电路图=SS=0R=1D=0Q=0D=1Q=1E=0不变E=1=DS=1R=0D锁存器的功能表置10111置01001保持不变不变×0功能QDEQ逻辑功能1.逻辑门控D锁存器2.传输门控D锁存器E=0时(b)E=1时(a)电路结构TG2导通，TG1断开TG1导通，TG2断开Q=DQ不变5.2.2D锁存器(c)工作波形2.传输门控D锁存器3.D锁存器的动态特性定时图:表示电路动作过程中，对各输入信号的时间要求以及输出对输入信

7、号的响应时间。建立时间保持时间脉冲宽度脉冲宽度传输延迟时间保持时间tH：保证D状态可靠地传送到Q建立时间tSU：保证与D相关的电路建立起稳定的状态，使触发器状态得到正确的转换。触发脉冲宽度tW：保证内部各门正确翻转。传输延迟时间tPLH和tPHL：时钟脉冲CP上升沿至输出端新状态稳定建立起来的时间5.2.2D锁存器74HC/HCT373八D锁存器4.典型集成电路74HC/HCT373的功能表工作模式输入内部锁存器状态输出LEDnQn使能和读锁存器（传送模式）LHLLLLHHHH锁存和读锁存器LLL*LLLLH*HH锁存和禁止输出H

8、×××高阻H×××高阻L*和H*表示门控电平LE由高变低之前瞬间Dn的逻辑电平。5.3触发器的电路结构和工作原理5.3.1主从触发器5.3.2维持阻塞触发器*5.3.3利用传输延时的触发器5.3.4触发器的动态特性5.3触发器的电路结