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第五章 触发器

第五章 触发器 组合逻辑电路具有的特点 :1) 输出 , 输入之间没有反馈延迟通路。 2) 电路中不含记忆单元。 3) 它可进行逻辑运算和算术运算。而在数字系统中还需要具有记忆功能的时序逻辑电路，构成时序电路的基本单元是触发器。 §5.1 触发器的电路结构与工作原理 结构分类：基本 RS 触发器，同步 RS 触发器，主从触发器和边沿触发器。. 按功能分类： RS 触发器， JK 触发器， T 触发器和 D 触发器。

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第五章 触发器

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  1. 第五章 触发器 组合逻辑电路具有的特点:1)输出,输入之间没有反馈延迟通路。2)电路中不含记忆单元。3)它可进行逻辑运算和算术运算。而在数字系统中还需要具有记忆功能的时序逻辑电路，构成时序电路的基本单元是触发器。 §5.1 触发器的电路结构与工作原理 结构分类：基本RS触发器，同步RS触发器，主从触发器和边沿触发器。

  2. 按功能分类：RS触发器，JK触发器，T触发器和D触发器。按功能分类：RS触发器，JK触发器，T触发器和D触发器。 触发器：是一种存储元件。具有“记忆”功能。记忆电路过去的输入情况。触发器具有两种稳定状态（0，1）。稳定状态：任何时刻仅处于一种稳定状态。接到脉冲时，才翻转。 分析方法：1）功能表；2）特性方程；3）状态图；4）功能评述。 研究方式：主要是分析其输入信号的加入与触发脉冲之间的时间关系。

  3. 一、基本RS触发器： 1、组成：由两个与非门交叉耦合组成；也可由两个或非门交叉耦合组成。 2、逻辑图和逻辑符号： 3、逻辑表达式： 4、原理：以与非门分析。 5、功能表：将逻辑关系列成真值表，因触发器新的状态Qn+1也叫次态，不仅与输入状态有关，而且与触发器原来的状态Qn也叫初态有关，所以把Qn也作为一个变量列入真值表，并把Qn称做状态变量，把这种含有状态变量的真值表叫做触发器的特性表（或功能表）

  4. 6、次态方程： • 7、约束条件：R+S=1(必须满足，不满足的情况不会出现）。 • 8、特点： • 1）电路比较简单，是组成其它类型触发器的基础。2）是电平直接控制的触发器。输入信号电平发生变化时，输出状态随着发生变化。3）输入R和S之间有约束。4）没有时钟脉冲控制。 • 9、应用：

  5. 二、同步RS触发器（时钟控制RS触发器） 1、逻辑图和逻辑符号2、原理：3、次态方程： 4、约束条件：SR=0；5、功能表：6、状态图：

  6. 三、主从触发器： 主从触发器由两级触发器构成，其中一级接收输入信号，其状态直接由输入信号决定，称为主触发器，还有一级的输入与主触发器的输出连接，其状态由主触发器的状态决定，称为从触发器。 1、由两个同步RS触发器组成的主从触发器： 1）逻辑图和逻辑符号：2）工作原理：3）特点： 2、由传输门组成的CMOS主从触发器： 1）逻辑图和逻辑符号：2）组成：D触发器只有一个输入端，它由两部分组成，虚线左边为主触发器，虚线右边为从触发器。3）工作原理： 四、边沿触发器： 1、维持---阻塞边沿触发器：1）逻辑图和逻辑符号：2）工作原理：2、利用传输延迟的边沿触发器：（工作原理）

  7. 逻辑图

  8. 逻辑符号

  9. 边沿D触发器的逻辑图

  10. 边沿D触发器的逻辑符号

  11. §5.2 触发器的功能 一、JK触发器： 1、逻辑图和逻辑符号： 2、原理：3、功能表和状态表： 4、次态方程： 5、功能表：6、状态图： 7、为了防止“空翻”，实际数字电路中使用的J-K触发器是主从式集成J-K触发器。 1）逻辑图和符号。 2)次态方程： 3）功能表。 8、JK触发器具有保持、置0、置1和翻转功能。当J=K时，它相当于T触发器，当JK时，相当于钟控RS触发器，因此JK触发器是一种多功能触发器。 9、集成JK触发器：

  12. 例题：P194：

  13. 例题：P195：

  14. 二、T触发器：如果把J-K触发器的两个输入端J和K连接起来作为一个输入端，并用符号T表示就构成了T触发器。二、T触发器：如果把J-K触发器的两个输入端J和K连接起来作为一个输入端，并用符号T表示就构成了T触发器。 1、逻辑图和逻辑符号： 2、次态方程：J=K=T，则： 3、功能表： 4、状态图： 三、D触发器：为了解决时钟控制R-S触发器在R=1，S=1时，次态不确定的问题，需对时钟控制R-S触发器的控制电路稍做改变，使R、S端始终处于互补状态，这样便形成了一种新的触发器，称为D触发器。 1、逻辑图和符号：

  15. 2、功能表和状态转换图： 3、次态方程：Qn+1=D §5.3 触发器的脉冲工作特性及主要参数 一、集成触发器的脉冲工作特性： 1、脉冲工作特性：触发器对时钟脉冲、输入信号之间的时间关系的要求称为触发器的脉冲工作特性。 2、JK主从触发器的脉冲工作特性： JK主从触发器要求CP的最小工作周期Tmin=tcph(维持时间）+tcpl(延迟时间） 3、JK负边沿触发器的脉冲工作特性： 4、D型正边沿维持--阻塞触发器的脉冲工作特性：

  16. 二、集成触发器的主要参数： 1、直流参数： 1）电源电流ICC：所有输入端和输出端悬空时电源向触发器提供的电流为电源电流ICC，它表明该电路的空载功耗。 2）低电平输入电流（即输入短路电流）IIL：某输入端接地，其他各输入、输出端悬空时，从该输入端流向地的电流为低电平输入电流IIL，它表明对驱动电路输出为低电平时的加载情况。 3）高电平输入电流IIH：将各输入端（RD、SD、J、K、CP等）分别接VCC时，测得的电流就是其高电平输入电流IIH，它表明对驱动电路输出为高电平时的加载情况。 4）输出高电平VOH和输出低电平VOL：Q或Q端输出高电平时的对地电压值为VOH，输出低电平时的对地电压值为VOL。

  17. 2、开关参数： 1）最高时钟频率fmax:就是触发器在计数状态下能正常工作的最高工作频率，是表明触发器工作速度的一个指标。 2）对时钟信号的延迟时间（tcplh和tcphl) 3)对直接置O(RD)或置1（SD）端的延迟时间（tRLH、 tRHL或tSLH、 tSHL） 例题：

  18. 例题1：用J-K触发器实现D触发器的功能。

  19. 例题2：用D 触发器实现J-K触发器的功能。

  20. 例题3：用T触发器实现J-K 触发器的功能。

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