电子技术 教学课件 王诗军 09.ppt

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1、第9章时序逻辑电路9.1触发器9.2时序逻辑电路的分析与应用9.3寄存器第9章时序逻辑电路9.1触发器9.1.1触发器概述1．触发器概念及其特点能够存储1位二进制信息的基本单元电路称为触发器。触发器的基本特点。（1）有两个稳定状态“0”态和“1”态；（2）根据输入信号将触发器置成“0”或“1”态；（3）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。2．触发器的分类（1）按有无动作的同一时间节拍（时钟脉冲）划分有：基本触发器（无时钟脉冲）和时钟触发器。（2）按触发器的电路结构形式的不同来划分有：主从触发器、维持阻塞触发器、边沿触发器等。（3）按触发器的逻

2、辑功能不同来划分有：RS触发器、JK触发器、D触发器、T触发器和T触发器。（4）按触发器存储数据原理的不同来划分有：动态触发器和静态触发器。第9章时序逻辑电路9.1.2基本RS触发器在数字电路中，凡根据输入信号R，S情况的不同，具有置“0”、置“1”和保持功能的电路，都称为RS触发器。1．用“与非”门组成的基本RS触发器（1）电路结构：如图9-1-1所示，由两个“与非”门电路组成的，它与组合逻辑电路的根本区别在于，电路中有反馈线，即“与非”门电路的输入、输出端交叉耦合。（2）逻辑功能。（3）波形分析。图9-1-1“与非”门构成的基本RS触发器第9章时序逻辑电路2．用“或

3、非”门组成的基本RS触发器图9-1-3是由2个或“非门”组成的基本RS触发器，其分析过程和“与非”门的类似。这种触发器的触发信号是高电平有效，因此在逻辑符号的输入端处没有小圆圈。图9-1-3“或非”门构成的基本RS触发器第9章时序逻辑电路3．基本触发器的特点总结（1）触发器的次态不仅与输入信号状态有关，而且与触发器的现态有关。（2）电路具有2个稳定状态，在无外来触发信号作用时，电路将保持原状态不变。（3）在外加触发信号有效时，电路可以触发翻转，实现置“0”或置“1”。（4）在稳定状态下2个输出端的状态必须是互补关系。图9-1-4“或非”门基本RS触发器波形图第9章时序逻辑

4、电路9.1.3同步RS触发器（锁存器）1．同步RS触发器的电路结构2．逻辑功能图9-1-5同步RS触发器第9章时序逻辑电路3．触发器功能的几种表示方法触发器的功能除了可以用功能表表示外，还有几种表示方法。（1）特性方程。由功能表画出卡诺图如图9-1-6所示，得特性方程（2）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不变时，对输入信号的要求，如图9-1-7所示。图9-1-6卡诺图图9-1-7状态转换图第9章时序逻辑电路（3）驱动表。驱动表是用表格的方式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。（4）波形图。触发器的功

5、能也可以用输入输出波形图直观地表示出来。图9-1-4“或非”门基本RS触发器波形图第9章时序逻辑电路9.1.3同步RS触发器（锁存器）给触发器加一个时钟控制端CP，只有在CP端上出现时钟脉冲时，触发器的状态才能变化。这种触发器称为同步触发器。1．同步RS触发器的电路结构2．逻辑功能图9-1-5同步RS触发器第9章时序逻辑电路3．触发器功能的几种表示方法触发器的功能除了可以用功能表表示外，还有几种表示方法。（1）特性方程。由功能表画出卡诺图如图9-1-6所示，得特性方程（2）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不变时，对输入信号的要求，如图9

6、-1-7所示。图9-1-6卡诺图图9-1-7状态转换图第9章时序逻辑电路（3）驱动表。驱动表是用表格的方式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。（4）波形图。图9-1-4“或非”门基本RS触发器波形图第9章时序逻辑电路4．同步触发器存在的问题—空翻由于在CP=1期间，G3，G4门都是开着的，都能接收R，S信号，所以，如果在CP=1期间R，S发生多次变化，则触发器的状态也可能发生多次翻转。在一个时钟脉冲周期中，触发器发生多次翻转的现象叫做空翻，如图9-1-8所示。图9-1-8空翻波形图第9章时序逻辑电路9.1.4主从触发器1．主从RS触发

7、器（1）电路结构。图9-1-9主从RS触发器第9章时序逻辑电路（2）工作原理。主从触发器的触发翻转分为两个节拍。①当CP=1时，CP′=0，从触发器被封锁，保持原状态不变：主触发器工作，接收R和S端的输入信号。②当CP由“1”跃变到“0”时，即CP=0，CP′=1。主触发器被封锁，输入信号R，S不再影响主触发器的状态；从触发器工作，接收主触发器输出端的状态。（3）电路特点。主从RS触发器采用主从控制结构，从根本上解决了输入信号直接控制的问题，具有CP=1期间接收输入信号，CP下降沿到来时触发翻转的特点。但其仍然存在着约束问题，