觸發(fā)器邏輯功能及其描述方法實用教案

1、第1頁/共86頁第一頁，共87頁。第2頁/共86頁第二頁，共87頁。按邏輯(lu j)功能可分為第3頁/共86頁第三頁，共87頁。1.1.由或非門組成由或非門組成(z chn(z chn) )的的SRSR鎖存器鎖存器2.2.由與非門組成由與非門組成(z chn(z chn) )的的SRSR鎖存器鎖存器第4頁/共86頁第四頁，共87頁。兩互補(h b)輸出端兩輸入(shr)端&.G1&.G2 正常情況下，兩輸出端的狀態(tài)保持相反。通常以Q端的邏輯電平表示觸發(fā)器的狀態(tài)，即Q=1，Q=0時，稱為“1”態(tài)；反之為“0”態(tài)。反饋線第5頁/共86頁第五頁，共87頁。101設觸發(fā)器原態(tài)為“1”

2、態(tài)。翻轉(zhuǎn)為“0”態(tài) S=1， R = 0.G1&.&G2(1) 觸發(fā)器輸出觸發(fā)器輸出(shch)與輸入的邏與輸入的邏輯關系輯關系第6頁/共86頁第六頁，共87頁。設原態(tài)為“0”態(tài)10觸發(fā)器保持(boch)“0”態(tài)不變復位(f wi)端 結(jié)論: 不論 觸發(fā)器原來 為何種狀態(tài)， 當 S=1， R=0時， 將使觸發(fā)器 置“0”或稱 為復位。.G1&.&G2第7頁/共86頁第七頁，共87頁。設原態(tài)為“0”態(tài)0翻轉(zhuǎn)為“1”態(tài) S=0， R = 1.G1&.&G2(2)第8頁/共86頁第八頁，共87頁。設原態(tài)為“1”態(tài)01觸發(fā)器保持(boch)“1”態(tài)不變置

3、位端 結(jié)論: 不論 觸發(fā)器原來 為何種狀態(tài)， 當 S=0， R=1時， 將使觸發(fā)器 置“1”或稱 為置位。.G1&.&G2第9頁/共86頁第九頁，共87頁。設原態(tài)為“0”態(tài)1保持為“0”態(tài) S =1， R = 1.G1&.&G2(3)第10頁/共86頁第十頁，共87頁。設原態(tài)為“1”態(tài)11觸發(fā)器保持(boch)“1”態(tài)不變 當 S=1， R=1時， 觸發(fā)器保持 原來的狀態(tài)， 即觸發(fā)器具 有保持、記 憶功能。.G1&.&G2第11頁/共86頁第十一頁，共87頁。110011111110若G1先翻轉(zhuǎn)(fn zhun)，則觸發(fā)器為“0”態(tài)“1”態(tài) S

4、=0， R = 0 當信號S = R = 0同時變?yōu)?時，由于與非門的翻轉(zhuǎn)時間不可能完全相同，觸發(fā)器狀態(tài)可能是“1”態(tài)，也可能是“0”態(tài)，不能根據(jù)輸入信號確定。.G1&.&G210(4)第12頁/共86頁第十二頁，共87頁。觸發(fā)器置1觸發(fā)器置0SR第13頁/共86頁第十三頁，共87頁。邏輯(lu j)符號QQS R S R Qn+11 0 0 置00 1 1 置11 1 不變 保持0 0 同時變 1后不確定功能第14頁/共86頁第十四頁，共87頁。置1置0RS第15頁/共86頁第十五頁，共87頁。注意正常工作時應遵守SR =0的約束條件即不應加以 S = R =0的輸入(shr

5、)信號。第16頁/共86頁第十六頁，共87頁。第17頁/共86頁第十七頁，共87頁。第18頁/共86頁第十八頁，共87頁。第19頁/共86頁第十九頁，共87頁。基本(jbn)SR鎖存器導引(do yn)電路& G4SR& G3CP.& G1& G2.SDRDQQ11SDRD第20頁/共86頁第二十頁，共87頁。當CP=0時011.& G1& G2.SDRDQQ& G4SR& G3CPCP=0時11第21頁/共86頁第二十一頁，共87頁。當 CP= 1 時1打開(d ki)11.& G1& G2.SDRDQQ&

6、; G4SR& G3CP第22頁/共86頁第二十二頁，共87頁。當 CP = 1 時1(1) S=0, R=00011觸發(fā)器保持原態(tài)觸發(fā)器狀態(tài)由R，S 輸入(shr)狀態(tài)決定。11.& G1& G2.SDRDQQ& G4SR& G3CP第23頁/共86頁第二十三頁，共87頁。1101010(2) S = 0, R= 1觸發(fā)器置“0”(3) S =1, R= 0觸發(fā)器置“1”11.& G1& G2.SDRDQQ& G4SR& G3CP第24頁/共86頁第二十四頁，共87頁。1110011110Q=1Q=011(4) S =1

7、, R= 1當時鐘由 1變 0 后 觸發(fā)器狀態(tài)不定11.& G1& G2.SDRDQQ& G4SR& G3CP第25頁/共86頁第二十五頁，共87頁。第26頁/共86頁第二十六頁，共87頁。Qn+1時鐘(shzhng)到來后觸發(fā)器的狀態(tài)第27頁/共86頁第二十七頁，共87頁。第28頁/共86頁第二十八頁，共87頁。不定不定QQ10 0 SR0 1 01 0 11 1 不定Qn+1Qn第29頁/共86頁第二十九頁，共87頁。0 0 SR0 1 01 0 11 1 不定Qn+1Qn第30頁/共86頁第三十頁，共87頁。第31頁/共86頁第三十一頁，共87頁。第32頁

8、/共86頁第三十二頁，共87頁。第33頁/共86頁第三十三頁，共87頁。邏輯符號 G5 G6 G1 G2 G7 主主觸觸發(fā)發(fā)器器 G8 Qm Qm G3 從從觸觸發(fā)發(fā)器器 G4 & & Q Q & & 1 S R CP CP G9 & & & & CPQSRQ CI1S1R第34頁/共86頁第三十四頁，共87頁。從觸發(fā)器主觸發(fā)器CP CP1互補時鐘控制主、從觸發(fā)器不能同時翻轉(zhuǎn)RS CIF從QQQQR CIF主QS RQS第35頁/共86頁第三十五頁，共87頁。011CP CPRS CIF從QQQQR CIF主QS RQS第36頁/

9、共86頁第三十六頁，共87頁。10F主封鎖0CP010101RS CIF從QQQQR CIF主QS RQSCP第37頁/共86頁第三十七頁，共87頁。第38頁/共86頁第三十八頁，共87頁。功能(gngnng)與電平觸發(fā)SR觸發(fā)器完全相同 。第39頁/共86頁第三十九頁，共87頁。tt S0t R0t Q0t Q0 CP0123456第40頁/共86頁第四十頁，共87頁。cptt R0t S0t Q0t Q0t Q0第41頁/共86頁第四十一頁，共87頁。 G1 G2 J K CP G7 主 G8 G5 G6 G3 從 G4 Q Q 1 G9 Qm Qm & & & &

10、amp; & & & & CPQJKQ CI1J1K第42頁/共86頁第四十二頁，共87頁。0101CP011RS CIF從QQQQKQRQJS R CIF主QJKQS第43頁/共86頁第四十三頁，共87頁。10F主封鎖(fn su)0CP01CP0101RS CIF從QQQQR CIF主QJKQS第44頁/共86頁第四十四頁，共87頁。01010(1)J=1, K=1 設觸發(fā)器原態(tài)為“0”態(tài)翻轉(zhuǎn)為“1”態(tài)11 011 0101001011RS CIF從QQQQR CIF主QJKQSCP第45頁/共86頁第四十五頁，共87頁。CP010(1)J=1,K=110設

11、觸發(fā)器原態(tài)為“1”態(tài)為“？”狀態(tài)(zhungti)J=1, K=1時，每來一個時鐘脈沖，狀態(tài)翻轉(zhuǎn)(fn zhun)一次，即具有計數(shù)功能。(1)J=1, K=11RS CIF從QQQQR CIF主QJKQS11 10第46頁/共86頁第四十六頁，共87頁。01CP010(2)J=0，K=1 設觸發(fā)器原態(tài)為“1”態(tài)翻轉(zhuǎn)為“0”態(tài)01 100101011001設觸發(fā)器原態(tài)為“0”態(tài)為“？”態(tài)1RS CIF從QQQQR CIF主QJKQS第47頁/共86頁第四十七頁，共87頁。01CP010(3)J=1，K=0 設觸發(fā)器原態(tài)為“0”態(tài)翻轉(zhuǎn)為“1”態(tài)10 011 010100101設觸發(fā)器原態(tài)為“1”態(tài)

12、為“？”態(tài)1RS CIF從QQQQR CIF主QJKQS第48頁/共86頁第四十八頁，共87頁。CP010(4)J=0，K=0 設觸發(fā)器原態(tài)為“0”態(tài)保持原態(tài)00 0100011RS CIF從QQQQR CIF主QJKQS第49頁/共86頁第四十九頁，共87頁。CPQJS KQR CP高電平時F主狀態(tài)(zhungti)由S、R 決定，F(xiàn)從狀態(tài)(zhungti)不變。CP下降沿( )觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)（ F從狀態(tài)與F主狀態(tài)一致）。1RS CIF從QQQQR CIF主QJKQS第50頁/共86頁第五十頁，共87頁。Qn10 0 1 1 1 0 0Qn 0 10 1 0 1 0 1 0 1 (置“0”功能(

13、gngnng) ()第51頁/共86頁第五十一頁，共87頁。CJKQ例：畫出例：畫出JK 觸發(fā)器輸出觸發(fā)器輸出(shch)波形波形QJ K Qn+1 0 0 Qn 0 1 0 1 0 1 1 1 Qn第52頁/共86頁第五十二頁，共87頁。第53頁/共86頁第五十三頁，共87頁。第54頁/共86頁第五十四頁，共87頁。第55頁/共86頁第五十五頁，共87頁。第56頁/共86頁第五十六頁，共87頁。QQRSCPJ1K1J2K2&JKJ=J1J2K=K1K2第57頁/共86頁第五十七頁，共87頁。 14 13 12 11 10 9 87472 1 2 3 4 5 6 7VCC SD RD

14、K3 K2 K1 Q(b) 7472 的引腳圖(a) 74LS76 的引腳圖 16 15 14 13 12 11 10 974LS76 1 2 3 4 5 6 7 81K 1Q 1Q GND 2K 2Q 2Q 2J1CP 1SD 1RD 1J VCC2CP 2SD 2RDNC CP J1 J2 J3 Q GND321KKKK 321JJJJ CP下降沿觸發(fā)第58頁/共86頁第五十八頁，共87頁。輸入控制門DDDD第59頁/共86頁第五十九頁，共87頁。10 1 1 0 0 0 1 0 1 D Qn+1 0101第60頁/共86頁第六十頁，共87頁。邏輯(lu j)符號DRDSDCPQQCISR

15、1D第61頁/共86頁第六十一頁，共87頁。CDQDRDSDCPQQCISR1D第62頁/共86頁第六十二頁，共87頁。& G2& G1QQSR& G3& G4& G6& G5CP第63頁/共86頁第六十三頁，共87頁。& G1& G3& G4CPQQ& G2S& G5R& G6第64頁/共86頁第六十四頁，共87頁。011101100101第65頁/共86頁第六十五頁，共87頁。011110001011第66頁/共86頁第六十六頁，共87頁。21DDD 第67頁/共86頁第六十七頁，共87頁。第6

16、8頁/共86頁第六十八頁，共87頁。第69頁/共86頁第六十九頁，共87頁。 14 13 12 11 10 9 874LS74 1 2 3 4 5 6 7VCC 2RD 2D 2CP 2SD 2Q 2Q1RD 1D 1CP 1SD 1Q 1Q GND 14 13 12 11 10 9 8CC4013 1 2 3 4 5 6 7VCC 2Q 2Q 2CP 2RD 2D 2SD1Q 1Q 1CP 1RD 1D 1SD VSS (a) 74LS74引腳排列圖 (b) CC4013引腳排列圖集成(j chn)邊沿D觸發(fā)器第70頁/共86頁第七十頁，共87頁。第71頁/共86頁第七十一頁，共87頁。S

17、RQnQn+1000 00101010 10100101 001111 11 101第72頁/共86頁第七十二頁，共87頁。3.第73頁/共86頁第七十三頁，共87頁。第74頁/共86頁第七十四頁，共87頁。第75頁/共86頁第七十五頁，共87頁。第76頁/共86頁第七十六頁，共87頁。第77頁/共86頁第七十七頁，共87頁。第78頁/共86頁第七十八頁，共87頁。 DQnQn+1000010101111四、四、D 觸發(fā)器觸發(fā)器第79頁/共86頁第七十九頁，共87頁。第80頁/共86頁第八十頁，共87頁。第81頁/共86頁第八十一頁，共87頁。第82頁/共86頁第八十二頁，共87頁。1J C1

18、1KSCPRQQ1J C11KTQQCP1J C11K1QQCPJK觸發(fā)器轉(zhuǎn)換觸發(fā)器轉(zhuǎn)換(zhunhun)為為RS、D、T和和T觸觸發(fā)器發(fā)器1J C11KDQQ1CP第83頁/共86頁第八十三頁，共87頁。繪制觸發(fā)器的時序圖要特別注意：觸發(fā)器中有邊沿觸發(fā)器和非邊沿觸發(fā)器之分。對于邊沿觸發(fā)器，如TTL維持-阻塞(zs)D觸發(fā)器和CMOS主從JK觸發(fā)器等，其次態(tài)僅僅取決于CP脈沖到達時刻的輸入狀態(tài)。對于非邊沿觸發(fā)器，如TTL主從觸發(fā)器，其次態(tài)與整個CP=1期間的輸入狀態(tài)有關，存在“一次變化”現(xiàn)象。此時，繪制時序圖的要領歸納如下：第84頁/共86頁第八十四頁，共87頁。 在觸發(fā)器的動作沿，如果(rgu)僅根據(jù)當時輸入狀態(tài)值，次態(tài)應保持0狀態(tài)時，則在CP=1期間有J信號中的正向脈沖干擾（置1）會引起錯誤，而K信號中出現(xiàn)的干擾則無妨； 如果(rgu)次態(tài)應保持1狀態(tài)，則CP=1期間K中的正向脈沖干擾（置0）會引起錯誤，而J信號中的正向脈沖干擾則無妨。第85頁/共8