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第四章 触发器. 电路结构 :具有两个互补的输出端 Q 端和 Q 端。当 Q=1 时,称触发器的状态为 1 状态,也称触发器置位;当 Q=0 时,称触发器的状态为 0 状态,也称触发器复位。. 一、触发器的定义. 定义 :能够存储 1 位二值信号的单元电路统称为触发器。 特点 : 1 、具有两个能自行保持的稳定状态,用来表示逻辑状态的 0 和 1 。 2 、根据不同的输入信号可以置成 1 或 0 状态。. 二、基本 RS 触发器. 1 、由或非门构成的基本 RS 触发器. 二、基本 RS 触发器. 1 、由或非门构成的基本 RS 触发器. 保持. 置 0.
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电路结构:具有两个互补的输出端Q端和 Q 端。当Q=1时,称触发器的状态为1状态,也称触发器置位;当Q=0时,称触发器的状态为0状态,也称触发器复位。 一、触发器的定义 • 定义:能够存储1位二值信号的单元电路统称为触发器。 • 特点:1、具有两个能自行保持的稳定状态,用来表示逻辑状态的0和1。 • 2、根据不同的输入信号可以置成1或0状态。
二、基本RS触发器 1、由或非门构成的基本RS触发器
二、基本RS触发器 1、由或非门构成的基本RS触发器 保持 置 0 置 1 不定
2、由与非门构成的基本RS触发器 不定 置 1 置 0 保持
RQn Qn+1 0 0 0 1 1 1 1 0 S 0 1
保持 RQn Qn+1 0 0 0 1 1 1 1 0 S 置 0 0 1 置 1 不定
通常情况下, ——异步置位端(异步置1端、直接置1端) ——异步复位端(异步清0端、直接置0端) 带异步置位、复位端的同步RS触发器 CP=0时,异步置0、置1端的有效电平可使触发器立即复位或置位。
cp t R S Q Q 0 0 0 0 t t t t 例:已知由与非门构成的同步RS触发器的时钟信号和输入信号如图所示,试画出 Q 和 Q 端的波形,设触发器的初态为Q=0。
主触发器 从触发器 主从结构RS触发器 四、主从RS触发器
主触发器 从触发器 主从结构RS触发器
CP=1期间,G3,G4被封锁,Q保持不变。 CP=0期间,G7,G8被封锁, 保持不变。从而,Q保持不变。 主触发器 从触发器
1、CP=1期间,G3,G4被封锁,Q保持不变。主触发器接收信息。1、CP=1期间,G3,G4被封锁,Q保持不变。主触发器接收信息。 主触发器 从触发器
主从RS触发器的动作特点: 1、CP=1期间,G3,G4被封锁,Q保持不变。主触发器接收信息。 • 2、CP下降沿到来时,G3,G4解除封锁,主触发器状态移入从触发器之中。同时,主触发器被封锁(G7,G8被锁),主触发器保持不变。 • 3、CP=0期间,由于G7,G8被锁,主、从触发器均保持不变。 • 4、CP上升沿到来时,从触发器被封锁(G3,G4被锁),Q保持不变。
CP S R Qn Qn+1 × × × × Qn 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1* 1 1 1 1* 主从RS触发器的特性表与特性方程 不定态
主从RS触发器的逻辑符号 康华光所编教材使用的符号(负边沿翻转的主从RS触发器)
两书符号的对比 本书使用的符号(负边沿翻转的主从RS触发器) 康华光所编教材使用的符号(负边沿翻转的主从RS触发器)
CP 2 3 5 6 1 4 0 t
cp t R Q Q S 0 0 0 0 t t t t Q’ 0 t 例1:已知负边沿翻转的主从RS触发器的时钟信号和输入信号如图所示,试画出 Q 和 Q 端的波形,设触发器的初态为Q=0。
CP 2 3 5 6 1 4 0 t S R 0 0 t t Q’ Q 0 t 0 t 例2:已知负边沿翻转的主从RS触发器的时钟信号和输入信号如图所示,试画出 Q 端的波形,设触发器的初态为Q=0。
CP 2 3 5 6 1 4 0 t R S 0 0 t t Q’ Q 0 t 0 t 例3:已知负边沿翻转的主从RS触发器的时钟信号和输入信号如图所示,试画出 Q 端的波形,设触发器的初态为Q=0。
CP 2 3 5 6 1 4 0 t S R 0 0 t t Q’ Q 0 t 0 t 例4:已知负边沿翻转的主从RS触发器的时钟信号和输入信号如图所示,试画出 Q 端的波形,设触发器的初态为Q=0。
已知主从RS触发器的时钟信号和输入信号波形,求作 Q 端的波形的方法小结: • 1、根据输入信号画出主触发器Q’端的波形。 • 2、在时钟的跳沿(负跳沿或正跳沿)将主触发器的状态移入从触发器之中。 • 3、对负跳沿翻转的主从RS触发器,如果在CP=1期间,输入信号没有发生变化,则可在时钟的负跳沿到来时,由特性方程算出触发器的次态,从而画出Q端的波形,而不必画出主触发器Q’端的波形。
作业 3.22 3.27 3.29 4.1 4.4
主从RS触发器存在约束条件,使用不方便。 ——JK触发器
主从JK触发器逻辑符号 本书使用的符号(负边沿翻转的主从JK触发器)
CP J K Qn Qn+1 × × × × Qn 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 主从JK触发器特性表 保持 置 0 置 1 翻转
主从JK触发器逻辑符号 康华光所编教材使用的符号(负边沿翻转的主从JK触发器)
例1:已知负边沿翻转的主从JK触发器的时钟信号和输入信号如图所示,试画出 Q 端的波形,设触发器的初态为Q=0。
主从JK触发器存在“一次变化现象”。 • 在CP=1期间,主触发器的状态只能改变一次,而不论JK端发生了多少次变化。
例2:已知负边沿翻转的主从JK触发器的时钟信号CP和输入信号J、K的波形如图所示,试画出 Q 端的波形,设触发器的初态为Q=0。
例3:已知负边沿翻转的主从JK触发器的时钟信号和输入信号如图所示,试画出 Q 端的波形,设触发器的初态为Q=0。
已知主从JK触发器的时钟信号和输入信号波形,求作 Q 端的波形的方法小结: • 1、根据输入信号画出主触发器Q’端的波形。要注意主从JK触发器的“一次变化现象”。 • 2、在时钟的跳沿(负跳沿或正跳沿)将主触发器的状态移入从触发器之中。 • 3、对负跳沿翻转的主从JK触发器,如果在CP=1期间,输入信号没有发生变化,则可在时钟的负跳沿到来时,由特性方程算出触发器的次态,从而画出Q端的波形,而不必画出主触发器Q’ 端的波形。
作业 4.7 4.8 4.9 4.10
六、边沿触发器 • 主从JK触发器存在“一次变化现象”,抗干扰能力较差。 • 为了提高触发器的可靠性,增强抗干扰能力,希望触发器的次态仅仅取决于CP信号下降沿(或上升沿)到达时刻输入信号的状态。而在此之前和之后输入状态的变化对触发器的次态没有影响。 • →“边沿触发器”具有这样的特性。
1、利用CMOS传输门的边沿触发器 • 电路图如下:
1、CP=0期间,TG1导通,TG2截止,Q’=D,主触发器接收信息。从触发器中,TG3截止,TG4导通,触发器保持不变。1、CP=0期间,TG1导通,TG2截止,Q’=D,主触发器接收信息。从触发器中,TG3截止,TG4导通,触发器保持不变。 2、CP上升沿到来时,TG3导通,主触发器状态移入从触发器之中。同时,TG1截止,将输入信号与主触发器隔离。TG2导通,主触发器自行保持不变。 3、CP=1期间,主从触发器均保持不变。
边沿D触发器的特性表: 特性方程 Qn+1=D