第4章 集成触发器.ppt

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1、第四章集成触发器4.1基本触发器4.2时钟控制的触发器4.3主从型触发器4.4边沿触发器前面介绍的电路，其共同特点是当前的输出完全取决于当前的输入，与过去的输入无关，它们没有记忆功能。在数字系统中，常常需要有记忆功能，能存储数字信息的逻辑部件。触发器即是。4.1基本触发器4.1.1电路组成和工作原理1.功能描述基本触发器的电路图如图4-1(a)所示。它由两个与非门交叉耦合组成。和是触发器两个输出端。当=0，=1时，称触发器状态为0；当=1，=0时，称触发器状态为1。基本触发器有两个输入端，和。图4-1(b)所示为其逻辑

2、符号。{图4-1基本触发器及逻辑符号2.工作原理(1)=0，=1时，则Q=0，=1。触发器置0。(2)=1，=0时，则Q=1，=0。触发器置1。(3)==1时，触发器状态保持不变，触发器具有保持功能。(4)=0，=0时，则Q==1。触发器两个输出端均为1。（破坏了触发器的功能，实际工作不允许出现。即为约束条件。）4.1.2工作波形和功能描述1.基本触发器工作波形由图4-2基本触发器工作波形可知，如果=0和=0的持续时间相同，并且同时发生由0到1的变化，就会出现竞争现象。并且电路的竞争使得最终稳定状态不能确定。但假若=0

3、和=0后，和不是同时恢复为1，即它们的持续时间不同。那么最后稳定的新状态可以确定。图4-2基本触发器工作波形由以上分析可知，由两个与非门交叉耦合构成的基本触发器具有置0、置1和保持的功能。通常称端为置1端，因为=0时被置1，所以是低电平有效。端为置0端，因为=0时被置0，所以是低电平有效。{2.功能描述（三种方法）(1)状态转换真值表为了表明在输入信号作用下，触发器的次态Qn+1及现态Qn与输入信号之间的关系，可将上述对触发器分析的结论用表格的形式来描述。见表4-1。表4-1基本触发器状态转换真值表QnQn+1(2)特

4、征方程(状态方程)触发器逻辑功能还可以用逻辑函数表达式来描述，称之为特征方程或状态转换方程。由表4-1的状态转换真值表通过卡诺图(图4-3)化简可得特征方程约束条件由于和同时为0时，状态Qn和Qn+1相等破坏了触发器的功能，实际中不允许出现。为了确保触发器的功能，输入信号和应满足。图4-3基本触发器卡诺图(3)状态转换图图4-4所示为基本触发器的状态转换图。图中两个圆圈分别代表基本触发器的两个稳定状态，箭头表示在输入信号作用下状态转换的方向，箭头旁的标注表示状态转换的条件。这与状态转换真值表所描述的功能是一致的。图4-

5、4基本触发器状态转换图4.2时钟控制的触发器基本触发器，只要输入信号发生变化，触发器状态发生相应的变化。在实际使用中，通常要求触发器按一定的时间节拍动作。即受时钟脉冲(CP)的控制，翻转到何种状态则由输入信号决定，于是出现了各种钟控触发器。将其按功能分：钟控RS触发器D触发器T触发器JK触发器{4.2.1钟控RS触发器1.电路组成和工作原理电路组成：A门和B门构成基本触发器；C门和D门构成触发导引电路。工作原理：当CP=0时，C门和D门输出均为1，输入信号作用不到输出门上，基本触发器状态不变。当CP=1时，输入信号R，

6、S才通过导引门C，D加入到基本触发器。具体工作状态分析如下：图4-5钟控RS触发器及逻辑符号(1)R=S=0时：C门、D门输出均为1，相当于基本触发器==1，所以触发器状态保持不变。(2)R=0，S=1时：D门输出为0，C门输出为1，相当于=1，=0，所以触发器输出Q=1，=0。(3)R=1，S=0时：C门输出为0，D门输出为1，相当于=0，=1，所以触发器输出Q=0，=1。(4)R=S=1时：C门和D门输出均为0，相当于==0，则Q==1，破坏了触发器的功能，实际不允许出现。2.功能描述（1）钟控RS触发器状态转换真

7、值表(2)特征方程将钟控RS触发器状态转换真值表通过卡诺图化简可得到：特征方程RS=0约束条件{(3)状态转换图钟控RS触发器在CP=1时状态转换图：4.2.2钟控JK触发器在RS触发器中，R=S=1是被禁止的。JK触发器就是为取消这个禁止而产生的。1.电路组成和工作原理电路组成：在钟控RS触发器基础上，将R到Q和S到连接，分别加在C门和D门的输入端再增加JK两个输入端，构成钟控JK触发器。工作原理：当CP=0时，J，K的输入信号作用不到输出端的A门和B门上，所以触发器将保持原状态，即Qn+1=Qn。当CP=1时，具体

8、工作状态分析如下：RS(1)当J=K=0时，C，D门均被阻塞(即输出1)，触发器保持原状态不变，即Qn+1=Qn。(2)当J=K=1时，触发器状态发生转换，即Qn+1=。(3)当J=1，K=0时，如果触发器初始状态为Q=0，=1，则D门输出1，C门输出为0，使触发器次态Q=1，=0；若触发器初始状态为1，则C门，D门输出均为1，触