《锁存器与触发器》PPT课件

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1、数字逻辑主讲教师:李金宝实验楼325（电话：86609506）计算机学院二楼228(电话：86609200）E-Mail：JBLi@hlju.edu.cn第四章锁存器与触发器4.1概述4.2基本R-S锁存器4.3时钟（逻辑门）控制锁存器4.4触发器的结构和工作原理4.5触发器的逻辑功能及描述4.6触发器的转换4.1概述一、用于记忆1位二进制信号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1二、分类锁存器：对脉冲电平敏感的存储电路，在特定输入脉冲电平作用下改变状态。触发器：对脉冲边沿敏感的存储电路，在时钟脉冲

2、的上升沿或下降沿的变化瞬间改变状态。时序逻辑电路与锁存器、触发器：时序逻辑电路：任意时刻的输出状态不仅与该当前的输入信号有关，而且与此前电路的状态有关。锁存器和触发器是构成时序逻辑电路的基本逻辑单元。时序逻辑电路由组合逻辑电路和存储电路组成,电路中存在反馈。Qn+1与Qn和输入信号之间的逻辑关系，是贯穿本章始终的基本问题，如何获得、描述和理解这种逻辑关系，是本章学习的中心任务。锁存器（触发器）在输入信号作用之前的状态叫做初态用Qn表示；锁存器（触发器）在输入信号作用之后的状态叫做次态用Qn+1表示。初态和次态是两个相

3、邻离散时间里锁存器（触发器）输出端的状态。4.2基本R-S锁存器4.2.1与非门构成的R-S锁存器1、电路结构SRQQQQSR&&2、状态转换表0001*1*禁用QnSRQn+1Qn+1注释00110置位01001复位01101保持1001*1*禁用10110置位11001复位11110保持SR0001111001d01010d1QnQn+13、特征方程(次态方程)(约束条件)SRQnQn4、时序图4.2.2或非门构成的R-S锁存器1、电路结构RSQQQQRS≥1≥1初态：R、S信号作用前Q端的状态，初态用Qn表示。

4、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Qn=0010010R=0、S=1置11)工作原理—Con’d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—Con’d1100S=1、R=1无论初态Qn为0或1，触发器的次

5、态Qn，Qn都为状态不确定约束条件:SR=0当S、R同时回到0时，由于两个与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3）工作波形QnSRQn+1Qn+1注释00001保持00101复位01010置位0110*0*禁用10010保持10101复位11010置位1110*0*禁用2、状态转换表SR00011110010d01011dQnQn+13、特征方程(约束条件)SRQnQn4、时序图从以上分析可知，与非门和或非门构成的R－S触发器的特征方程可统一为：(与非门结构的

6、约束条件)(或非门结构的约束条件)4.3时钟（逻辑门）控制锁存器1、电路结构QQSRCP&&&&SRSCPRQQ4.3.1时钟（逻辑门）控制R-S锁存器2、特征方程01(CP=1)(约束条件)3、状态图RS100001000110CPSRQnQn钟控R-S锁存器使同步工作成为可能，但仍然存在约束条件。且在CP为“1”期间，若RS发生了变化，则Q端也随之变化(空翻问题)。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。CLKSRQQ*0XX000XX111000010011110011101110100101

7、1011101*11111*保持(无)置1置0不定(无)SR4.3.2时钟（逻辑门）控制D锁存器逻辑门控D锁存器（或非门）逻辑门控D锁存器（或非门）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QDE逻辑功能传输门控D锁存器(c)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(c)工作波形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

8、输入信号的响应时间。74HC/HCT373八D锁存器4.3.3典型集成电路锁存器74HC/HCT373的功能表工作模式输入内部锁存器状态输出OELEDnQn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×××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。4.4触