电子技术基础数字部分ppt课件第五章.ppt

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1、5锁存器和触发器5.1双稳态存储单元电路5.2锁存器5.3触发器的电路结构和工作原理5.4触发器的逻辑功能教学基本要求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、时序逻辑电路与锁存器、触发器：时序逻辑电路:概述锁存器和触发器是构成时序逻辑电路的基本逻辑单元。结构特征:由组合逻辑电路和存储电路组成,电路中存在反馈。工作特征：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。2、锁存器与触发器共同点：具有0和1两个稳定状态，

2、一旦状态被确定，就能自行保持。一个锁存器或触发器能存储一位二进制码。不同点：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，在时钟脉冲的上升沿或下降沿的变化瞬间改变状态。CPCP5.1双稳态存储单元电路5.1.1双稳态的概念5.1.2双稳态存储单元电路5.1双稳态存储单元电路5.1.1双稳态的概念反馈5.1.2双稳态存储单元电路Q端的状态定义为电路输出状态。电路有两个互补的输出端1.电路结构2、数字逻辑分析——电路具有记忆1位二进制数据的功能。如Q=1如Q=010011011005.2.1SR锁存器5.2

3、锁存器5.2.1D锁存器5.2.1SR锁存器5.2锁存器1.基本SR锁存器初态：R、S信号作用前Q端的状态，初态用Qn表示。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011000若初态Qn=11000若初态Qn=0无论初态Qn为0或1，锁存器的次态均为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=001010R=0、S=1置1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=1100若初态Qn=010001R=1、S=0置01100S=1、R=1无论初态

4、Qn为0或1，触发器的次态、都为0。状态不确定正常工作约束条件:SR=0当S、R同时回到0时，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。触发器的输出既不是0态，也不是1态2）基本SR锁存器功能表、c.国标逻辑符号a.电路图b.功能表不定不定1110010110不变00不变Q约束条件:SR=03）工作波形4）用与非门构成的基本SR锁存器、c.国标逻辑符号a.电路图b.功能表不定不定0010100101不变11不变Q约束条件:SR=0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。A有0就置1B有0就置02.逻辑门控SR锁存器电路结构国

5、标逻辑符号简单SR锁存器使能信号控制门电路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：状态发生变化。状态不变Q3=SQ4=R的波形。逻辑门控SR锁存器的E、S、R的波形如下图虚线上边所示，锁存器的原始状态为Q=0，试画出Q3、Q4、Q和Q5.2.2D锁存器1.逻辑门控D锁存器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QDEQ逻辑功能2.传输门控D锁存器(c)E

6、=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E=1Q＝D（跟随D）E=0Q不变74HC/HCT373八D锁存器4.典型集成电路74HC/HCT373的功能表工作模式输入内部锁存器状态输出LEDnQn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。5.3触发器的电路结构和工作原理5.3.1主从触发器5.3.2维持阻塞触发器5.3.4触发器的动态特性5.3触发器的电路结构和工作原

7、理1.锁存器与触发器锁存器在E的高(低)电平期间对信号敏感触发器在CP的上升沿(下降沿)对信号敏感5.3触发器的电路结构和工作原理主锁存器与从锁存器结构相同1.电路结构5.3.1主从触发器TG1和TG4的工作状态相同TG2和TG3的工作状态相同2.由传输门组成的CMOS边沿D触发器工作原理：TG1导通，TG2断开——输入信号D送入主锁存器。TG3断开，TG4导通——从锁存器维持在原来的状态不变。(1)CP由1跳变到0:=1，C=0，Q跟随D端的状态变化，使Q=D。工作原理：(2)CP由0跳变到1:=0，C=1，触发器的状态仅仅取决于CP信号上升沿到达前瞬间的