锁存器和触发器.ppt

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1、5锁存器和触发器教学基本要求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、触发器与时序逻辑电路：时序逻辑电路的工作特点是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。概述数字电路中除组合逻辑电路外，还包括另一类具有记忆功能的电路-----时序逻辑电路.触发器是构成时序逻辑电路的基本逻辑单元。都具有0和1两个稳定状态，一旦状态被确定，就能自行保持，即长期存储一位二进制码，直到通过外部信号的作用才有可能改变2、锁存器与触发器共同特点：不同点：锁存器---对脉

2、冲电平敏感，它们可以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，其状态只有在被称作时钟脉冲的上升沿或下降沿的变化瞬间才能改变。5.1双稳态存储单元电路5.1.1双稳态的概念反馈1、电路结构双稳态存储单元电路2、数字逻辑分析1001定义Q=0为电路的0状态，而当Q=1时则为1状态。电路具有存储或记忆1位二进制数据的功能。01103.模拟特性分析VI1=VO2VO1=VI2VO1VI15.2.1SR锁存器1.简单的SR锁存器1)工作原理00若初态Qn=1若初态Qn=0101010005.2锁存器R=0、S=0状态不变无论初态Qn为0或1，触发器的次态为为

3、1态。信号消失后新的状态将被记忆下来。01若初态Qn=1若初态Qn=0101010010R=0、S=1置1无论初态Qn为0或1，触发器的次态为为0态。信号消失后新的状态将被记忆下来。10若初态Qn=1若初态Qn=0110100101R=1、S=0置01100S=1、R=110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此时如果两个输入信号同时发生由0到1的变化，则会出现所谓竞争现象。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。SR000000110100011010011011110非定义111非定义2）逻辑符号与逻辑功能逻辑

4、功能表不变置0置1非定义状态:电路的初态信号输入前的状态:电路的次态信号输入后的新态因此，称S为置1端，R为置0端，都是高电平有效不变置1不变置0置1不变不变3）工作波形01001000000010QQ4）用与非门构成的SR锁存器、c.国标逻辑符号a.电路图b.功能表110010100101不变11不变Q约束条件:S+R=0方法：1.根据锁存器信号敏感情况,确定状态转换时间2.根据触发器的逻辑功能确定Qn+1。011101110111011100不定不变置1置1不变置1不变置0不变工作波形能直观地表示其输入信号与输出的时序关系。画工作波形开关接A时振动,Q=1S悬空时间开关接B

5、振动开关起始状态:接B,=0=1Q=0RS开关转接A,=1=0Q=1RS悬空时=1=1Q不变RS5、应用举例---去抖动电路-----四位数码寄存器置0S=1R=00000第二步：置数(cr=1,LD=1)保持为05、应用举例0态不变S=1R=1D3D2D1D0=1010第一步：清0(cr=0,LD=0)1010010110100011基本RS触发器存在的问题：由与非门组成的基本RS触发器可以实现记忆元件的功能，但是当RS端从“00”变化到“11”时，触发器的下一个状态不能确定，在使用中要加以约束，给使用带来不便。由或非门组成的基本RS触发器同样存在这一问题。因此，要对触发器的

6、输入加以控制。电路的抗干扰能力差,实际应用的触发器是电平型或脉冲型触发器。基本RS触发器2.逻辑门控SR锁存器电路结构国标逻辑符号电路结构：由简单SR锁存器和使能信号控制门电路组成。2、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=0：01&&&&状态发生变化。状态不变Q3=SQ4=RSR逻辑门控SR锁存器的E、S、R的波形如图所示锁存器的原始状态为Q=0，试画出Q3、Q4、Q和的波形。SRSR次态卡诺图3、逻辑功能的几种描述方式：1)逻辑功能表（E=1）2)特性方程状态不定－－011111

7、置1010011置0011100状态不变010000说明Qn+1QnRS010011=f(RSQn+1Qn)îíì+=+1QRSQnn=0SR约束条件状态不定－－011111置1010011置0011100状态不变010000说明Qn+1QnRS0100113)状态转换图逻辑功能表S=0R=1S=1R=0S=xR=0S=0R=x4、)工作波形SRQn+100Qn01010111Ф同步RS触发器真值表E=1期间的S、R信号影响触发器的状态。E=0为低电平期间其状态不变。功能表、特性方程、状态转