数字电子技术应用基础 教学课件1 作者 赵景波第4章.ppt

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1、掌握基本RS触发器的结构及工作原理掌握同步RS触发器、JK触发器、D触发器、触发器的逻辑功能、逻辑符号、触发特点、工作波形了解触发器的应用了解集成触发器及其应用了解触发器逻辑功能的转换本章学习要求第4章集成触发器4.1基本RS触发器4.2同步RS触发器4.3主从JK触发器4.4边沿D触发器4.5T触发器4.6触发器的应用4.7集成触发器4.8知识拓展4.9实验集成触发器逻辑功能测试小结习题本章大纲4.1.1电路结构和工作原理基本RS触发器是最简单的触发器，是构成其他性能完善的触发器的基础。1．电路结构将两个与非门的输入

2、输出端交叉耦合就构成了基本RS触发器，如图所示。它与组合电路的根本区别在于，电路中有反馈线，因此具有记忆功能。它有两个输入端R、S，两个互补输出端Q、。S称为置位端或置1输入端，R称为复位端或置0输入端。当Q=1，=0时，称为触发器的1状态；当Q=0，=1时，称为触发器的0状态。4.1基本RS触发器与非门组成的基本RS触发器2．工作原理下面分四种情况分析当基本RS触发器的输入端发生变化时，输出端的状态变化情况。应特别注意其输出端状态的改变还与过去的状态有关。（1）R=S=1若触发器原状态为0，即Q=0、=1，则Q的0状

3、态反馈到门G2输入端，使其输出保持为1；的1状态反馈到门G1输入端，使其输出保持为0。若触发器原状态为1，即Q=1、=0，则Q的1状态反馈到门G2输入端，使其输出保持为0；的0状态反馈到门G1输入端，使其输出保持为1。综上分析可见，无论原状态如何，只要输入端信号为R=S=1，触发器就保持原状态不变，此时称触发器为记忆态。1位触发器可记忆1位二进制数。（2）S=1，R=0输入R加负脉冲可使R=0，无论的原态如何都使=1。的1状态反馈到门G1输入端，使Q=0；Q的0状态反馈到门G2输入端，使=1；当R上负脉冲消失，有R=S

4、=1，由（1）的分析可知，触发器保持Q=0状态不变。可见，当S接高电平、在R端加负脉冲时，可使触发器置0并保持。（3）S=0，R=1分析与（2）类似，可以得到结论：当R接高电平，在S端加负脉冲时，可使触发器置1并保持。（4）R=S=0当R端和S端同时加负脉冲时，无论触发器原始状态如何，都使Q==1，这违反了Q与状态相反的逻辑关系。当负脉冲消失时，两个与非门的输入全部为1，则逻辑上输出应都为0。但由于门G1和G2传输延迟时间会有差异。如有一个门先变为0，则另一个门就不会再变为0了。所以，当R端和S端的负脉冲同时消失时，触

5、发器的状态是不能确定的，应禁止这种状态出现。综上所述，基本RS触发器具有如下逻辑功能：保持功能（R=1、S=1）；置０功能（R=0、S=1）；置１功能（R=1、S=0）。需要注意的是，由与非门组成的基本RS触发器输入低电平有效，并且不允许在两个输入端同时加负脉冲。3．基本RS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

6、是置位，有效信号只需要作用很短的一段时间，即“一触即发”。4.1.2触发器的功能描述方法描述触发器的逻辑功能，有四种方法：状态真值表、特性方程、状态转换图和波形图。1．状态真值表描述在输入信号的作用下，触发器的次态Qn+1及现态Qn与输入信号之间关系的表格称为状态真值表。现态Qn表示当前的输入信号作用下的输出状态。次态Qn+1表示触发器新的状态，不仅与当前的输入信号有关，而且还与触发器原来的状态Qn有关。应注意触发器的真值表与组合逻辑电路的真值表的不同。状态真值表中Qn实际上是作为输入信号，与触发器输入端信号一起，决定

7、Qn+1的状态。基本RS触发器的状态真值表见表。2．特性方程描述触发器逻辑功能的逻辑表达式称为特性方程，也叫做状态方程。基本RS触发器的特性方程为：约束条件：（即R、S不能同时为0）。基本RS触发器的状态真值表RSQnQn+1功能说明000001××不稳定状态01010100置0（复位）10100111置1（置位）11110101保持原状态3．状态转换图状态转换图表示触发器从一个状态变化到另一个状态或保持原状态不变时，对输入信号的要求。基本RS触发器的状态转换图如图所示，其中×符号表示该信号可以是1也可以是0。4．波形

8、图波形图也叫时序图，触发器的功能也可以用输入输出波形图直观地表示出来。设基本RS触发器初始状态为0，输入R、S的波形图，由其逻辑功能，可画出输出Q、的波形图如图所示。图中虚线所示为考虑门电路的延迟时间的情况。基本RS触发器的状态转换图基本RS触发器输入输出波形图在实际应用中，数字系统往往会含有多个触发器，为了使系统协调工作，就希望