電工電子技術(shù)課程課件觸發(fā)器和時(shí)序邏輯電路ppt課件

1、 觸發(fā)器和時(shí)序邏輯電路2教學(xué)基本要求教學(xué)基本要求掌握掌握R RS S觸發(fā)器、觸發(fā)器、J JK K觸發(fā)器、觸發(fā)器、D D觸發(fā)器的邏輯功能。觸發(fā)器的邏輯功能。 理解寄存和移位寄存器的工作原理理解寄存和移位寄存器的工作原理理解二進(jìn)制計(jì)數(shù)器、二理解二進(jìn)制計(jì)數(shù)器、二十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的工作原理。十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的工作原理。 了解集成定時(shí)器的工作原理。了解用集成定時(shí)器組成的單穩(wěn)觸發(fā)器、多諧振蕩器的工作原了解集成定時(shí)器的工作原理。了解用集成定時(shí)器組成的單穩(wěn)觸發(fā)器、多諧振蕩器的工作原理理一般了解可編程邏輯陣列一般了解可編程邏輯陣列本章講授學(xué)時(shí)本章講授學(xué)時(shí)6 6學(xué)時(shí)，課外學(xué)時(shí)學(xué)時(shí)，課外學(xué)時(shí)1818學(xué)時(shí)學(xué)時(shí)3主要內(nèi)容主要內(nèi)

2、容 雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 時(shí)序邏輯電路 集成555定時(shí)器 可編程邏輯器件 本章小結(jié)4雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 概述概述 基本基本R-SR-S觸發(fā)器觸發(fā)器 同步同步R-SR-S觸發(fā)器觸發(fā)器 J-KJ-K觸發(fā)器觸發(fā)器 D D觸發(fā)器觸發(fā)器 T T觸發(fā)器和觸發(fā)器和T T觸發(fā)器觸發(fā)器 觸發(fā)器邏輯功能的轉(zhuǎn)換觸發(fā)器邏輯功能的轉(zhuǎn)換5概述（概述（1 1）什么是雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器？什么是雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器？ 雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器是具有兩個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器是具有兩個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)(1(1狀態(tài)和狀態(tài)和0 0狀態(tài)狀態(tài)) )的電路。的電路。 在外加輸入信號(hào)的作用下，該電路可以由一種穩(wěn)定狀態(tài)翻轉(zhuǎn)（轉(zhuǎn)換）為另一種穩(wěn)定狀態(tài)在外加輸入信號(hào)的作用下，該電路可以由一種穩(wěn)定狀

3、態(tài)翻轉(zhuǎn)（轉(zhuǎn)換）為另一種穩(wěn)定狀態(tài); ; 當(dāng)外加輸入信號(hào)消失后，電路能保持翻轉(zhuǎn)后的狀態(tài)不變當(dāng)外加輸入信號(hào)消失后，電路能保持翻轉(zhuǎn)后的狀態(tài)不變; ; 稱為雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，簡(jiǎn)稱觸發(fā)器。稱為雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，簡(jiǎn)稱觸發(fā)器。6概述（概述（2 2）雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的類型雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的類型 7基本基本R-SR-S觸發(fā)器觸發(fā)器(1)(1) 基本基本RSRS觸發(fā)器由兩個(gè)與非門組成。兩個(gè)與非門各有一個(gè)輸出端和輸入端交叉連接，形成反饋觸發(fā)器由兩個(gè)與非門組成。兩個(gè)與非門各有一個(gè)輸出端和輸入端交叉連接，形成反饋. .DDRS輸入端輸入端QQ輸出端輸出端&QQDSDRBA8基本基本R-SR-S觸發(fā)器觸發(fā)器(2)(2)&Q

4、QDSDRBA* 輸入端輸入端01DDRS（此時(shí)輸出端可能（此時(shí)輸出端可能Q=1，也可能，也可能Q=0）10QQ此后即使輸入全變?yōu)榇撕蠹词馆斎肴優(yōu)?，輸出也不改變，輸出也不改變* 輸入端輸入端10DDRS01QQ此后即使輸入全變?yōu)榇撕蠹词馆斎肴優(yōu)?，輸出也不改變，輸出也不改變（此時(shí)輸出端可能（此時(shí)輸出端可能Q=1，也可能，也可能Q=0）DSDRQQ10100110* 輸出端輸出端* 輸出端輸出端101101 100101010101119基本基本R-SR-S觸發(fā)器觸發(fā)器(3)(3)&QQDSDRBA* 輸入端輸入端11DDRS結(jié)果結(jié)果01QQ保持不變保持不變此時(shí)輸出端如果此時(shí)輸出端

5、如果DSDRQQ1010011011保持保持1 10 11 001QQRQQQSQDD1 0此時(shí)輸出端如果此時(shí)輸出端如果10QQ10QQRQQQSQDD0 110基本基本R-SR-S觸發(fā)器觸發(fā)器(4)(4)&QQDSDRBADSDRQQ10100110* 輸入端輸入端0DDRS這時(shí)，如果兩個(gè)輸入端同時(shí)變?yōu)檫@時(shí)，如果兩個(gè)輸入端同時(shí)變?yōu)?即即11QQ 此時(shí)與門此時(shí)與門A A、B B均有一個(gè)輸入端為均有一個(gè)輸入端為0 0，故。它們均關(guān)閉，輸，故。它們均關(guān)閉，輸出出00兩個(gè)與門都將由關(guān)閉轉(zhuǎn)為開通兩個(gè)與門都將由關(guān)閉轉(zhuǎn)為開通, ,并使輸出由并使輸出由1 1向向0 0轉(zhuǎn)換，如轉(zhuǎn)換，如果果A A門的速

6、度快，則門的速度快，則Q=1Q=1，反之，則，反之，則Q=0Q=0。觸發(fā)器的輸出狀。觸發(fā)器的輸出狀態(tài)不確定。態(tài)不確定。1DDRS0DDRS所以所以的輸入狀態(tài)是不允許的，使用時(shí)，必須注意避免的輸入狀態(tài)是不允許的，使用時(shí)，必須注意避免11不定不定保持保持11基本基本R-SR-S觸發(fā)器觸發(fā)器(5)(5)邏輯狀態(tài)表邏輯狀態(tài)表&QQDSDRBADSDRQQ101001101100不定不定保持保持12基本基本R-SR-S觸發(fā)器觸發(fā)器(6)(6)&QQDSDRBA（1 1）觸發(fā)器的狀態(tài)：）觸發(fā)器的狀態(tài)： 觸發(fā)器的輸出有兩個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)觸發(fā)器的輸出有兩個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)01QQ觸發(fā)器處于觸發(fā)器處于1 1狀

7、態(tài)。狀態(tài)。10QQ觸發(fā)器處于觸發(fā)器處于0 0狀態(tài)。狀態(tài)。（2 2）觸發(fā)器的置位：）觸發(fā)器的置位：1001QQRSDD置置0 00110QQRSDD置置1 113基本基本R-SR-S觸發(fā)器觸發(fā)器(7)(7)&QQDSDRBA（3 3）觸發(fā)器的記憶）觸發(fā)器的記憶（4 4）觸發(fā)器的翻轉(zhuǎn)條件）觸發(fā)器的翻轉(zhuǎn)條件 用狀態(tài)表表示輸入和輸出間的邏輯關(guān)系時(shí)，必須考慮觸發(fā)器原來的輸出狀態(tài)。由這樣得出的用狀態(tài)表表示輸入和輸出間的邏輯關(guān)系時(shí)，必須考慮觸發(fā)器原來的輸出狀態(tài)。由這樣得出的狀態(tài)表稱為邏輯狀態(tài)轉(zhuǎn)換表。表中用狀態(tài)表稱為邏輯狀態(tài)轉(zhuǎn)換表。表中用Q Qn n表示原來的輸出狀態(tài)，稱為原態(tài)，用表示原來的輸出狀態(tài)，

8、稱為原態(tài)，用Q Qn+1n+1表示觸發(fā)器的下表示觸發(fā)器的下一個(gè)輸出狀態(tài)，稱為次態(tài)。一個(gè)輸出狀態(tài)，稱為次態(tài)。 觸發(fā)器在外加輸入信號(hào)的作用下，輸出狀態(tài)發(fā)生變化。此后，若輸入觸發(fā)器在外加輸入信號(hào)的作用下，輸出狀態(tài)發(fā)生變化。此后，若輸入信號(hào)除去，觸發(fā)器能保持翻轉(zhuǎn)后的狀態(tài)不變。信號(hào)除去，觸發(fā)器能保持翻轉(zhuǎn)后的狀態(tài)不變。14基本基本R-SR-S觸發(fā)器觸發(fā)器(8)(8)&QQDSDRBA基本基本RSRS觸發(fā)器的狀態(tài)表觸發(fā)器的狀態(tài)表不定不定100不定不定000111100111110101001010001DSDRnQ1nQ不定0011110001DSDR1nQnQ狀態(tài)簡(jiǎn)表狀態(tài)簡(jiǎn)表 RS RS觸發(fā)器也可

9、由或非門組觸發(fā)器也可由或非門組成，除非特別指出，本書都采成，除非特別指出，本書都采用與非門構(gòu)成用與非門構(gòu)成QQDSDR15同步同步R-SR-S觸發(fā)器觸發(fā)器(1)(1) 基本基本RSRS觸發(fā)器的缺點(diǎn)：輸入端的信號(hào)一旦發(fā)生變化，輸出隨之發(fā)生變化，而無(wú)法在觸發(fā)器的缺點(diǎn)：輸入端的信號(hào)一旦發(fā)生變化，輸出隨之發(fā)生變化，而無(wú)法在時(shí)間上加以控制。時(shí)間上加以控制。16同步同步R-SR-S觸發(fā)器觸發(fā)器(1)(1)把兩個(gè)起控制作用的與非門把兩個(gè)起控制作用的與非門C C和和D D按圖示方按圖示方式與基本式與基本RSRS觸發(fā)器相連，構(gòu)成同步觸發(fā)器相連，構(gòu)成同步RSRS觸發(fā)觸發(fā)器。器。&QABCDDSQDRCPR

10、S同步同步RS觸發(fā)器觸發(fā)器R R、S S數(shù)據(jù)輸入端數(shù)據(jù)輸入端 CPCP時(shí)鐘脈沖輸入端時(shí)鐘脈沖輸入端 17同步同步R-SR-S觸發(fā)器觸發(fā)器(2)(2)&QABCDDSQDRCPRS同步同步RS觸發(fā)器觸發(fā)器同步同步RS觸發(fā)觸發(fā)器器QQDRSDSRCP 所謂同步，就是指觸發(fā)器狀態(tài)的改變只發(fā)生在時(shí)鐘所謂同步，就是指觸發(fā)器狀態(tài)的改變只發(fā)生在時(shí)鐘脈沖脈沖CPCP出現(xiàn)的時(shí)刻，即數(shù)字系統(tǒng)中的各個(gè)觸發(fā)器受同一出現(xiàn)的時(shí)刻，即數(shù)字系統(tǒng)中的各個(gè)觸發(fā)器受同一個(gè)時(shí)鐘脈沖的控制而步調(diào)一致的工作。個(gè)時(shí)鐘脈沖的控制而步調(diào)一致的工作。 18同步同步R-SR-S觸發(fā)器觸發(fā)器(3)(3)&QABCDDSQDRCPRS

11、同步同步RS觸發(fā)器觸發(fā)器DR直接置直接置0 0輸入端輸入端DS直接置直接置1 1輸入端輸入端不受時(shí)鐘脈沖的同步控制，所以也稱為異步輸入端。不受時(shí)鐘脈沖的同步控制，所以也稱為異步輸入端。在不需要對(duì)觸發(fā)器直接置在不需要對(duì)觸發(fā)器直接置0 0或置或置1 1時(shí)，應(yīng)使它們處于時(shí)，應(yīng)使它們處于高電位。高電位。19同步同步R-SR-S觸發(fā)器觸發(fā)器(4)(4)&QABCDDSQDRCPRS同步同步RS觸發(fā)器觸發(fā)器設(shè)：觸發(fā)器的初始狀態(tài)為：設(shè)：觸發(fā)器的初始狀態(tài)為：01,0 nQQQCP=0時(shí)時(shí)觸發(fā)器保持原態(tài)觸發(fā)器保持原態(tài)0111RSCP=1時(shí)時(shí) 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1

12、 0 1 0 1 0 1 0 1CP Qn R S Qn+111111111010110 Qn01 nQ0nQ 20同步同步R-SR-S觸發(fā)器觸發(fā)器(5)(5)&QABCDDSQDRCPRS同步同步RS觸發(fā)器觸發(fā)器CP1tRSQ2t4t3t5tS Sn nR Rn nQ Qn+1n+11 10 01 10 01 10 00 00 0Q Qn n1 11 1不定不定邏輯狀態(tài)表為邏輯狀態(tài)表為: 21同步同步R-SR-S觸發(fā)器觸發(fā)器(6)(6)&QABCDDSQDRCPRS邏輯關(guān)系表達(dá)式邏輯關(guān)系表達(dá)式: :01nnnnnnRSQRSQ 如果在時(shí)鐘脈沖的上升沿時(shí)，如果在時(shí)鐘脈沖的上升沿

13、時(shí)，R=S=1R=S=1，將會(huì)使，將會(huì)使C C、D D門門同時(shí)輸出同時(shí)輸出0 0，導(dǎo)致上面的基本，導(dǎo)致上面的基本RSRS觸發(fā)器出現(xiàn)觸發(fā)器出現(xiàn)R RD D S SD D同時(shí)為同時(shí)為0 0的情況，這時(shí)，觸發(fā)器的輸出狀態(tài)將為不定。所以，使的情況，這時(shí)，觸發(fā)器的輸出狀態(tài)將為不定。所以，使用時(shí)，不允許出現(xiàn)用時(shí)，不允許出現(xiàn)R=S=1R=S=1的情況。的情況。22同步同步R-SR-S觸發(fā)器觸發(fā)器(7)(7)同步同步R-SR-S觸發(fā)器存在的問題觸發(fā)器存在的問題空翻現(xiàn)象空翻現(xiàn)象 觸發(fā)器的主要用途之一就是計(jì)數(shù)，處于計(jì)觸發(fā)器的主要用途之一就是計(jì)數(shù)，處于計(jì)數(shù)狀態(tài)的觸發(fā)器，每來一個(gè)計(jì)數(shù)脈沖，其狀態(tài)數(shù)狀態(tài)的觸發(fā)器，每來一

14、個(gè)計(jì)數(shù)脈沖，其狀態(tài)就應(yīng)該改變一次。就應(yīng)該改變一次。 工作情況分析工作情況分析 設(shè)每個(gè)與非門的平均傳輸延遲時(shí)間為設(shè)每個(gè)與非門的平均傳輸延遲時(shí)間為t tpdpd。且設(shè)觸發(fā)器的現(xiàn)在狀態(tài)為且設(shè)觸發(fā)器的現(xiàn)在狀態(tài)為0 0狀態(tài)（即：狀態(tài)（即：Q=0Q=0，Q=1Q=1），），經(jīng)技術(shù)鑒定，當(dāng)經(jīng)技術(shù)鑒定，當(dāng)CP=1CP=1時(shí)，經(jīng)時(shí)，經(jīng)2t2tpdpd以后，以后，Q Q由由0 0變成變成1 1，再經(jīng)過，再經(jīng)過1t1tpdpd以后，以后，Q Q由由1 1變成變成0 0。即。即Q Qn+1n+1=1=1。也就。也就是說，要同步是說，要同步RSRS出發(fā)器能可靠的翻轉(zhuǎn)，時(shí)鐘脈沖的寬度必須大于出發(fā)器能可靠的翻轉(zhuǎn)，時(shí)鐘脈沖的

15、寬度必須大于3t3tpdpd。Q01Q,Q&QABCDDSQDRCPRS&23同步同步R-SR-S觸發(fā)器觸發(fā)器(8)(8) 但是，當(dāng)?shù)?，?dāng)CPCP脈沖的寬度大于脈沖的寬度大于3t3tpdpd后，再經(jīng)過后，再經(jīng)過3t3tpdpd觸發(fā)器又會(huì)翻轉(zhuǎn)回到原來的觸發(fā)器又會(huì)翻轉(zhuǎn)回到原來的0 0狀態(tài)。顯然，當(dāng)狀態(tài)。顯然，當(dāng)CPCP脈沖脈沖的持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，觸發(fā)器就會(huì)不停的多次翻轉(zhuǎn)，達(dá)的持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，觸發(fā)器就會(huì)不停的多次翻轉(zhuǎn)，達(dá)不到計(jì)數(shù)的目的，這就是所謂的不到計(jì)數(shù)的目的，這就是所謂的“空翻空翻”現(xiàn)象?，F(xiàn)象。改進(jìn)措施改進(jìn)措施形成主從結(jié)構(gòu)和邊沿觸發(fā)結(jié)構(gòu)的觸發(fā)器，以提高形成主從結(jié)構(gòu)和邊沿觸發(fā)結(jié)構(gòu)的觸發(fā)

16、器，以提高電路的抗干擾能力和克服空翻的產(chǎn)生。電路的抗干擾能力和克服空翻的產(chǎn)生。&QABCDDSQDRCPRS&24J-KJ-K觸發(fā)器觸發(fā)器(1)(1)QCPQDSDRSRQQCPDSDRSRCP1KJQQDRJDSKCP JK JK觸發(fā)器由兩個(gè)基本觸發(fā)器由兩個(gè)基本R-SR-S組成，兩個(gè)觸發(fā)組成，兩個(gè)觸發(fā)器的時(shí)鐘脈沖通過一個(gè)非門聯(lián)系起來。工作器的時(shí)鐘脈沖通過一個(gè)非門聯(lián)系起來。工作時(shí)，時(shí)鐘脈沖的上升沿先使下面的觸發(fā)器時(shí)，時(shí)鐘脈沖的上升沿先使下面的觸發(fā)器（主觸發(fā)器）翻轉(zhuǎn)，而后其下降沿使上面的（主觸發(fā)器）翻轉(zhuǎn)，而后其下降沿使上面的觸發(fā)器（從觸發(fā)器）翻轉(zhuǎn)，這種工作方式的觸發(fā)器（從觸發(fā)器）

17、翻轉(zhuǎn)，這種工作方式的觸發(fā)器稱為主從型結(jié)構(gòu)觸發(fā)器稱為主從型結(jié)構(gòu)JKJK觸發(fā)器。觸發(fā)器。邏輯符號(hào)邏輯符號(hào)25J-KJ-K觸發(fā)器觸發(fā)器(2)(2)QCPQDSDRSRQQCPDSDRSRCP1KJQQDRJDSKCPCP=1CP=1時(shí)，時(shí)，從觸發(fā)器的輸出不變；從觸發(fā)器的輸出不變； 主觸發(fā)器的輸出取決于主觸發(fā)器的輸出取決于S S和和R R的取值：的取值：KQRQJS,26J-KJ-K觸發(fā)器觸發(fā)器(3)(3)QCPQDSDRSRQQCPDSDRSRCP1KJ 當(dāng)當(dāng)CPCP從從“1 1”變?yōu)樽優(yōu)椤? 0”時(shí)：時(shí)：主觸發(fā)器的狀態(tài)不變；主觸發(fā)器的狀態(tài)不變；主觸發(fā)器的輸出信號(hào)送到從觸發(fā)器，使從觸發(fā)器的主觸發(fā)器的

18、輸出信號(hào)送到從觸發(fā)器，使從觸發(fā)器的輸出與主觸發(fā)器相同。輸出與主觸發(fā)器相同。27J-KJ-K觸發(fā)器觸發(fā)器(4)(4)QCPQDSDRSRQQCPDSDRSRCP1KJ 設(shè)在設(shè)在CPCP脈沖到來之前脈沖到來之前1, 0QQ*當(dāng)當(dāng)J=1，K=1時(shí)：時(shí)：0, 1KQRQJS因?yàn)橐驗(yàn)镃P脈沖到來后，即脈沖到來后，即CP=1時(shí)，主觸發(fā)器的時(shí)，主觸發(fā)器的S=1，R=0故，故，主觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)為主觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)為1狀態(tài)。狀態(tài)。當(dāng)當(dāng)CP脈沖由脈沖由“1”變?yōu)樽優(yōu)椤?”時(shí)，從觸發(fā)器也翻轉(zhuǎn)為時(shí)，從觸發(fā)器也翻轉(zhuǎn)為1狀態(tài)。狀態(tài)。0, 1 QQ28J-KJ-K觸發(fā)器觸發(fā)器(5)(5)QCPQDSDRSRQQCPDSDRSRCP1

19、KJ設(shè)觸發(fā)器的初始狀態(tài)為設(shè)觸發(fā)器的初始狀態(tài)為“1 1”態(tài)態(tài)*當(dāng)當(dāng)J=1，K=1時(shí)：時(shí)：1, 0 KQRQJS因?yàn)橐驗(yàn)镃P脈沖到來后，即脈沖到來后，即CP=1時(shí)，主觸發(fā)器的時(shí)，主觸發(fā)器的S=0，R=1故，故，主觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)為主觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)為0狀態(tài)。狀態(tài)。 當(dāng)當(dāng)CP脈沖由脈沖由“1”變?yōu)樽優(yōu)椤?”時(shí)，從觸發(fā)器也翻轉(zhuǎn)為時(shí)，從觸發(fā)器也翻轉(zhuǎn)為1狀態(tài)。狀態(tài)。0, 1 QQ1, 0 QQJ=K=1J=K=1，來一個(gè)脈沖，觸發(fā)器狀態(tài)翻轉(zhuǎn)一次，具有計(jì)數(shù)的功能。，來一個(gè)脈沖，觸發(fā)器狀態(tài)翻轉(zhuǎn)一次，具有計(jì)數(shù)的功能。29J-KJ-K觸發(fā)器觸發(fā)器(6)(6)QCPQDSDRSRQQCPDSDRSRCP1KJ設(shè)觸發(fā)器的初始狀態(tài)

20、為設(shè)觸發(fā)器的初始狀態(tài)為“0 0”態(tài)態(tài)*當(dāng)當(dāng)J=0，K=0時(shí)：時(shí)：0, 0 KQRQJS因?yàn)橐驗(yàn)?, 0 QQ 在在CPCP脈沖到來時(shí)，主觸發(fā)器的狀態(tài)不變，故在脈沖到來時(shí)，主觸發(fā)器的狀態(tài)不變，故在CPCP的下的下降沿到來時(shí)，從觸發(fā)器也保持不變。反之亦然。降沿到來時(shí)，從觸發(fā)器也保持不變。反之亦然。在在J=K=0J=K=0時(shí)，時(shí)鐘脈沖過后，觸發(fā)器保持原來狀態(tài)不變。時(shí)，時(shí)鐘脈沖過后，觸發(fā)器保持原來狀態(tài)不變。30J-KJ-K觸發(fā)器觸發(fā)器(7)(7)設(shè)觸發(fā)器的初始狀態(tài)為設(shè)觸發(fā)器的初始狀態(tài)為“0 0”態(tài)態(tài)*當(dāng)當(dāng)J=1，K=0時(shí)：時(shí)：0, 1 KQRQJS因?yàn)橐驗(yàn)?, 0 QQn 主觸發(fā)器輸出為主觸發(fā)器輸出為

21、1 1，時(shí)鐘脈沖過后，從觸發(fā)器輸出為，時(shí)鐘脈沖過后，從觸發(fā)器輸出為1 1。設(shè)觸發(fā)器的初始狀態(tài)為設(shè)觸發(fā)器的初始狀態(tài)為“1 1”態(tài)態(tài)0, 0 KQRQJS因?yàn)橐驗(yàn)?, 1 QQ主觸發(fā)器和從觸發(fā)器保持主觸發(fā)器和從觸發(fā)器保持1 1 QCPQDSDRSRQQCPDSDRSRCP1KJ在在J=1J=1，K=0K=0時(shí)，時(shí)鐘脈沖過后，觸發(fā)器置時(shí)，時(shí)鐘脈沖過后，觸發(fā)器置1 1。31J-KJ-K觸發(fā)器觸發(fā)器(8)(8)設(shè)觸發(fā)器的初始狀態(tài)為設(shè)觸發(fā)器的初始狀態(tài)為“0 0”態(tài)態(tài)*當(dāng)當(dāng)J=0，K=1時(shí)：時(shí)：0, 0 KQRQJS因?yàn)橐驗(yàn)?, 0 QQn 主觸發(fā)器和從觸發(fā)器輸出為主觸發(fā)器和從觸發(fā)器輸出為0 0。設(shè)觸發(fā)器的

22、初始狀態(tài)為設(shè)觸發(fā)器的初始狀態(tài)為“1 1”態(tài)態(tài)1, 0 KQRQJS因?yàn)橐驗(yàn)?, 1 QQ主觸發(fā)器輸出為主觸發(fā)器輸出為0 0，從觸發(fā)器也輸出，從觸發(fā)器也輸出0 0 QCPQDSDRSRQQCPDSDRSRCP1KJ在在J=0J=0，K=1K=1時(shí)，時(shí)鐘脈沖過后，觸發(fā)器置時(shí)，時(shí)鐘脈沖過后，觸發(fā)器置0 0。32J-KJ-K觸發(fā)器觸發(fā)器(9)(9)n 主從觸發(fā)器是在主從觸發(fā)器是在CP=1CP=1時(shí)，將輸入信號(hào)暫存在時(shí)，將輸入信號(hào)暫存在主觸發(fā)器中；主觸發(fā)器中；n 到到CPCP脈沖的下降沿到來時(shí)，從觸發(fā)器動(dòng)作。脈沖的下降沿到來時(shí)，從觸發(fā)器動(dòng)作。n 它具有在時(shí)鐘脈沖的后沿翻轉(zhuǎn)的特點(diǎn)。我們它具有在時(shí)鐘脈沖的后

23、沿翻轉(zhuǎn)的特點(diǎn)。我們稱其為后沿觸發(fā)，并在邏輯符號(hào)中用小圓圈表稱其為后沿觸發(fā)，并在邏輯符號(hào)中用小圓圈表示。示。QCPQDSDRSRQQCPDSDRSRCP1KJ33J-KJ-K觸發(fā)器觸發(fā)器(10)(10)QQDRJDSKCP11101010Qn00Qn+1KnJnnQJKJK觸發(fā)器的邏輯關(guān)系為：觸發(fā)器的邏輯關(guān)系為：nnnQKQJQ134J-KJ-K觸發(fā)器觸發(fā)器(11)(11)QQDRJDSKCP11101010Qn00Qn+1KnJnnQ已知已知JKJK觸發(fā)器的觸發(fā)器的CPCP和和J KJ K的波形如圖，劃出輸出的波形如圖，劃出輸出Q Q的波形。的波形。nnnQKQJQ1CPKJ2t4t3t5t1

24、tQ35D D觸發(fā)器（觸發(fā)器（1 1） 如果在同步如果在同步RSRS觸發(fā)器中將與非門觸發(fā)器中將與非門D D的輸入端和的輸入端和與非門與非門C C的輸出端的輸出端c c相連，則在同步相連，則在同步RSRS觸發(fā)器中也觸發(fā)器中也能避免出現(xiàn)能避免出現(xiàn)S=R=1S=R=1的情況。這時(shí)，我們把與非門的情況。這時(shí)，我們把與非門C C的輸入端稱為的輸入端稱為D D，并稱該觸發(fā)器為同步，并稱該觸發(fā)器為同步D D觸發(fā)器。觸發(fā)器。&QABCDDSQDRCPDcdQQDRDSDCP36D D觸發(fā)器（觸發(fā)器（2 2）當(dāng)當(dāng)CPCP脈沖未出現(xiàn)時(shí)，輸出脈沖未出現(xiàn)時(shí)，輸出c=d=1c=d=1。當(dāng)時(shí)鐘脈沖上升沿出。當(dāng)時(shí)鐘

25、脈沖上升沿出現(xiàn)時(shí)現(xiàn)時(shí)CP=1CP=1，n 如果如果D=1D=1，則，則c=0c=0，d=1d=1。觸發(fā)器的輸出為：。觸發(fā)器的輸出為：&QABCDDSQDRCPDcdQQDRDSDCP0, 1QQn 如果如果D=0D=0，則，則c=1c=1，d=0d=0。觸發(fā)器的輸出為：。觸發(fā)器的輸出為：1, 0QQ37D D觸發(fā)器（觸發(fā)器（3 3）QQDRDSDCP 可見：不論輸入端可見：不論輸入端D D的狀態(tài)如何，時(shí)鐘脈沖的上升的狀態(tài)如何，時(shí)鐘脈沖的上升沿出現(xiàn)后，觸發(fā)器輸出端的狀態(tài)總是和輸入端沿出現(xiàn)后，觸發(fā)器輸出端的狀態(tài)總是和輸入端D D 的狀的狀態(tài)相同。態(tài)相同。邏輯狀態(tài)表為：邏輯狀態(tài)表為：DnQn

26、+1001138D D觸發(fā)器（觸發(fā)器（4 4）QQDRDSDCPDnQn+10011 在同步在同步D D觸發(fā)器中，如果在觸發(fā)器中，如果在CPCP保持高電平期間，保持高電平期間，D D的狀的狀態(tài)發(fā)生變化，則輸出也將發(fā)生變化，但在實(shí)際應(yīng)用中，往態(tài)發(fā)生變化，則輸出也將發(fā)生變化，但在實(shí)際應(yīng)用中，往往要求在一個(gè)往要求在一個(gè)CPCP脈沖期間，觸發(fā)器狀態(tài)只能翻轉(zhuǎn)一次。為脈沖期間，觸發(fā)器狀態(tài)只能翻轉(zhuǎn)一次。為此，通常將此，通常將D D觸發(fā)器改為維持阻塞型結(jié)構(gòu)，稱為維持阻塞觸發(fā)器改為維持阻塞型結(jié)構(gòu)，稱為維持阻塞D D觸發(fā)器。觸發(fā)器。電工電子學(xué)電工電子學(xué)()39D D觸發(fā)器（觸發(fā)器（5 5）QQDRDSDCPDnQ

27、n+10011 維持阻塞維持阻塞D D觸發(fā)器的特點(diǎn)觸發(fā)器的特點(diǎn): :對(duì)應(yīng)每一個(gè)時(shí)鐘脈沖，維持阻對(duì)應(yīng)每一個(gè)時(shí)鐘脈沖，維持阻塞塞D D觸發(fā)器的輸出狀態(tài)，只在時(shí)鐘脈沖的上升沿出現(xiàn)時(shí)變化觸發(fā)器的輸出狀態(tài)，只在時(shí)鐘脈沖的上升沿出現(xiàn)時(shí)變化一次。一次。維持阻塞維持阻塞D D觸發(fā)器的邏輯關(guān)系為：觸發(fā)器的邏輯關(guān)系為： Q Qn+1n+1=D=Dn n40D D觸發(fā)器（觸發(fā)器（6 6）QQDRDSDCPDnQn+10011 已知已知CPCP脈沖和脈沖和D D輸入的波形如下，試畫出輸出輸入的波形如下，試畫出輸出Q Q的波形。的波形。CP2t4t3t5t1tDQnnDQ141T T觸發(fā)器和觸發(fā)器和T T觸發(fā)器觸發(fā)器(

28、1)(1) 如果把如果把JKJK觸發(fā)器的觸發(fā)器的JKJK端接在一起，就構(gòu)成所謂的端接在一起，就構(gòu)成所謂的T T觸發(fā)器。觸發(fā)器。QQDRTDSKCPJT T觸發(fā)器得邏輯狀態(tài)表如下：觸發(fā)器得邏輯狀態(tài)表如下：1 1Q Qn n0 0Q Qn+1n+1T Tn nnQnnnQTQTQ1（后沿翻轉(zhuǎn)）（后沿翻轉(zhuǎn)） 可見，當(dāng)可見，當(dāng)T=1T=1時(shí)，只要有時(shí)鐘脈沖的下降沿，觸發(fā)器就翻轉(zhuǎn)，所以，有時(shí)也把工作在時(shí)，只要有時(shí)鐘脈沖的下降沿，觸發(fā)器就翻轉(zhuǎn)，所以，有時(shí)也把工作在T=1T=1狀狀態(tài)的觸發(fā)器稱為態(tài)的觸發(fā)器稱為T T觸發(fā)器。觸發(fā)器。42觸發(fā)器邏輯的轉(zhuǎn)換觸發(fā)器邏輯的轉(zhuǎn)換(1)(1)1.1.將將JKJK觸發(fā)器轉(zhuǎn)換

29、為觸發(fā)器轉(zhuǎn)換為D D觸發(fā)器觸發(fā)器D D觸發(fā)器的邏輯關(guān)系為觸發(fā)器的邏輯關(guān)系為QQDRDSKCPJ（后沿翻轉(zhuǎn)）（后沿翻轉(zhuǎn)）QQDRDDSKCPJ1JnKnDnQn+101001011轉(zhuǎn)換狀態(tài)表轉(zhuǎn)換狀態(tài)表nnDQ1CP2t4t3t5t1tDQ43T T觸發(fā)器和觸發(fā)器和T T觸發(fā)器觸發(fā)器(3)(3)2.2.將將D D觸發(fā)器轉(zhuǎn)換為觸發(fā)器轉(zhuǎn)換為T T觸發(fā)器觸發(fā)器QQDCP如果將維持阻塞如果將維持阻塞D D觸發(fā)器的觸發(fā)器的D D端和端和 相連，就構(gòu)成相連，就構(gòu)成T T觸發(fā)器，觸發(fā)器，它的邏輯功能是每來一個(gè)脈沖就翻轉(zhuǎn)一次。它的邏輯功能是每來一個(gè)脈沖就翻轉(zhuǎn)一次。QnnQQ1具有計(jì)數(shù)的功能。具有計(jì)數(shù)的功能。44時(shí)

30、序邏輯電路時(shí)序邏輯電路時(shí)序邏輯電路時(shí)序邏輯電路概述概述計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器寄存器寄存器45時(shí)序邏輯電路的特點(diǎn)時(shí)序邏輯電路的特點(diǎn) 任一時(shí)刻的穩(wěn)定輸出不僅決定于該時(shí)刻的輸入，而且還和電路原來的輸出狀態(tài)有關(guān)。任一時(shí)刻的穩(wěn)定輸出不僅決定于該時(shí)刻的輸入，而且還和電路原來的輸出狀態(tài)有關(guān)。 具備這種邏輯功能特點(diǎn)的電路，叫做時(shí)序邏輯電路，簡(jiǎn)稱時(shí)序電路。具備這種邏輯功能特點(diǎn)的電路，叫做時(shí)序邏輯電路，簡(jiǎn)稱時(shí)序電路。 1. 1.通常時(shí)序電路由組合電路和存儲(chǔ)電路兩部分組成。因時(shí)序電路必然具有記憶功能，所以存通常時(shí)序電路由組合電路和存儲(chǔ)電路兩部分組成。因時(shí)序電路必然具有記憶功能，所以存儲(chǔ)電路必不可少。而觸發(fā)器是構(gòu)成存儲(chǔ)電路的基

31、本單元。儲(chǔ)電路必不可少。而觸發(fā)器是構(gòu)成存儲(chǔ)電路的基本單元。 2.2.存儲(chǔ)電路的輸出必然反饋到到組合邏輯電路的輸入端，與輸入信號(hào)一起，共同決定組合邏存儲(chǔ)電路的輸出必然反饋到到組合邏輯電路的輸入端，與輸入信號(hào)一起，共同決定組合邏輯電路的輸出。輯電路的輸出。46時(shí)序邏輯電路的組成時(shí)序邏輯電路的組成時(shí)序邏輯電路的結(jié)構(gòu)框圖組合邏輯電路x1y1z1q1存儲(chǔ)電路xiyjzkql 用輸入信號(hào)和電用輸入信號(hào)和電路狀態(tài)（狀態(tài)變量）路狀態(tài)（狀態(tài)變量）的邏輯函數(shù)來描述的邏輯函數(shù)來描述時(shí)序電路邏輯功能時(shí)序電路邏輯功能的方法叫時(shí)序機(jī)。的方法叫時(shí)序機(jī)。以向量函數(shù)表示，則Y=FX，QZ=GX，QQn+1=HZ，Qn輸出方程輸

32、出方程驅(qū)動(dòng)方程或激勵(lì)方程驅(qū)動(dòng)方程或激勵(lì)方程狀態(tài)方程狀態(tài)方程47時(shí)序邏輯電路的分析時(shí)序邏輯電路的分析1.從給定的邏輯圖中，分析每個(gè)觸發(fā)器的工作狀態(tài)和翻轉(zhuǎn)條件。2. 分析電路的每一個(gè)狀態(tài)方程，列出狀態(tài)表。3. 根據(jù)時(shí)序邏輯電路的狀態(tài)表寫出電路的邏輯函數(shù)，從而分析電路的邏輯關(guān)系。已知時(shí)序電路已知時(shí)序電路找出邏輯功能找出邏輯功能分析分析48時(shí)序邏輯電路的分析時(shí)序邏輯電路的分析根據(jù)時(shí)鐘脈沖是否同時(shí)加到所有觸發(fā)器電路根據(jù)時(shí)鐘脈沖是否同時(shí)加到所有觸發(fā)器電路,有同步時(shí)序電路和異步時(shí)序電路之分有同步時(shí)序電路和異步時(shí)序電路之分分析同步時(shí)序電路的一般步驟：從給定的邏輯圖寫出每個(gè)觸發(fā)器的驅(qū)動(dòng)方程驅(qū)動(dòng)方程（存儲(chǔ)電路中每

33、個(gè)觸發(fā)器輸入信號(hào)的邏輯函數(shù)式）。把所得的驅(qū)動(dòng)方程代入相應(yīng)觸發(fā)器的特性方程，得出每個(gè)觸發(fā)器的狀態(tài)方程狀態(tài)方程，從而得到由這些狀態(tài)方程組成的整個(gè)時(shí)序電路的狀態(tài)方程組。1.根據(jù)邏輯圖寫出電路的輸出方程輸出方程。49時(shí)序邏輯電路的分析時(shí)序邏輯電路的分析異步時(shí)序電路分析異步時(shí)序電路分析 在異步時(shí)序電路中，所有的觸發(fā)器并非共用同一個(gè)時(shí)鐘信號(hào)，所以每次電路狀態(tài)發(fā)生轉(zhuǎn)換時(shí)，并不是所有觸發(fā)器都有時(shí)鐘信號(hào)。因此分析時(shí)首先要找出哪些觸發(fā)器有時(shí)鐘信號(hào)，哪些沒有時(shí)鐘。有時(shí)鐘作用的觸發(fā)器才可以按特性方程計(jì)算次態(tài)，而無(wú)時(shí)鐘作用的觸發(fā)器則保持原狀態(tài)不變。50時(shí)序邏輯電路的分析時(shí)序邏輯電路的分析例例1：時(shí)序電路見下圖。寫出它的

34、驅(qū)動(dòng)方程、狀態(tài)方程和輸出方程，分析其邏輯功能。：時(shí)序電路見下圖。寫出它的驅(qū)動(dòng)方程、狀態(tài)方程和輸出方程，分析其邏輯功能。FF1FF3為主從為主從JK觸發(fā)器、下降沿動(dòng)作。輸入端懸空時(shí)等同邏輯觸發(fā)器、下降沿動(dòng)作。輸入端懸空時(shí)等同邏輯1.1J1K1Q1QC11J1K2Q2QC11J1K3Q3QC1CP1&Y&FF1FF2FF31KQQJ132131212QQKQJ23213QKQQJ驅(qū)動(dòng)方程驅(qū)動(dòng)方程輸出方程輸出方程32QQ Yn 1nnQJQKQ代入JK觸發(fā)器的特性方程狀態(tài)方程狀態(tài)方程nnnnnnnnnnnnnnnnQQQQQQQQQQQQQQQQ32321)1(313121)1(21

35、32)1( 151時(shí)序邏輯電路的簡(jiǎn)單分析時(shí)序邏輯電路的簡(jiǎn)單分析例例2 2：JK觸發(fā)器連接如圖。已知觸發(fā)器連接如圖。已知A、B信號(hào)信號(hào)波形，求輸出端波形，求輸出端Q的波形。設(shè)的波形。設(shè)Q初態(tài)為初態(tài)為0 0。1A1JQQC1CP1KB1234tQOtBOtCPOtAO5t1t2t3t4t5代入代入JK觸發(fā)器特性方程，得：觸發(fā)器特性方程，得：nnnnnnnnQBQAQBQ)QA(AQQKQJQ1n若原若原Q=0，則，則CP作用后作用后Qn+1= ；若原；若原Q=1，則，則CP作用后作用后Qn+1= 。 AB解：QAAQQAJBK 52計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器概述二進(jìn)制計(jì)數(shù)器十進(jìn)制計(jì)數(shù)器53計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器(1)(1

36、)觸發(fā)器的用途之一也就是組成各種類型的計(jì)數(shù)器觸發(fā)器的用途之一也就是組成各種類型的計(jì)數(shù)器 計(jì)數(shù)器是電子計(jì)算機(jī)和數(shù)字邏輯系統(tǒng)中的基本部件之一，它能累計(jì)輸入的脈沖數(shù)目，以進(jìn)計(jì)數(shù)器是電子計(jì)算機(jī)和數(shù)字邏輯系統(tǒng)中的基本部件之一，它能累計(jì)輸入的脈沖數(shù)目，以進(jìn)行求和或作為判斷的依據(jù)行求和或作為判斷的依據(jù)。電工電子學(xué)電工電子學(xué)()54計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器(1)(1)計(jì)數(shù)器分類計(jì)數(shù)器分類按計(jì)數(shù)按計(jì)數(shù)數(shù)值變化數(shù)值變化分：分：按按進(jìn)制進(jìn)制（計(jì)數(shù)器的（計(jì)數(shù)器的模數(shù)模數(shù)）分）分: : 按計(jì)數(shù)器各按計(jì)數(shù)器各觸發(fā)器狀態(tài)變化先后次序觸發(fā)器狀態(tài)變化先后次序分分: :加法計(jì)數(shù)器加法計(jì)數(shù)器減法計(jì)數(shù)器減法計(jì)數(shù)器可逆計(jì)數(shù)器可逆計(jì)數(shù)器二進(jìn)制、十進(jìn)

37、制、十六進(jìn)制計(jì)數(shù)器等二進(jìn)制、十進(jìn)制、十六進(jìn)制計(jì)數(shù)器等. .同步計(jì)數(shù)器、異步計(jì)數(shù)器。同步計(jì)數(shù)器、異步計(jì)數(shù)器。55計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器(3)(3)四位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器四位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器需要四個(gè)觸發(fā)器需要四個(gè)觸發(fā)器 四位二進(jìn)制數(shù)的加法計(jì)數(shù)規(guī)則四位二進(jìn)制數(shù)的加法計(jì)數(shù)規(guī)則每來一個(gè)脈沖，最每來一個(gè)脈沖，最低位觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)一次低位觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)一次二二 進(jìn)進(jìn) 制制 數(shù)數(shù)Q3 Q2 Q1 Q0計(jì)數(shù)計(jì)數(shù)脈沖脈沖十進(jìn)十進(jìn)制數(shù)制數(shù)0 0 0 0 0 01 0 0 0 1 12 0 0 1 0 23 0 0 1 1 34 0 1 0 0 45 0 1 0 1 56 0 1 1 0 67 0 1 1 1 78 1 0 0 0 89 1 0

38、 0 1 910 1 0 1 0 1011 1 0 1 1 1112 1 1 0 0 1213 1 1 0 1 1314 1 1 1 0 1415 1 1 1 1 1516 0 0 0 0 056計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器(4)(4)四位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器四位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器四位四位異步異步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器二二 進(jìn)進(jìn) 制制 數(shù)數(shù)Q3 Q2 Q1 Q0計(jì)數(shù)計(jì)數(shù)脈沖脈沖十進(jìn)十進(jìn)制數(shù)制數(shù)0 0 0 0 0 01 0 0 0 1 12 0 0 1 0 23 0 0 1 1 34 0 1 0 0 45 0 1 0 1 56 0 1 1 0 67 0 1 1 1 78 1 0 0 0 89 1 0 0 1 910

39、 1 0 1 0 1011 1 0 1 1 1112 1 1 0 0 1213 1 1 0 1 1314 1 1 1 0 1415 1 1 1 1 1516 0 0 0 0 0QQ一一JKCQQ一一JKC計(jì)數(shù)計(jì)數(shù) 脈沖脈沖清零清零Q3Q2Q1Q0四位異步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器四位異步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器（J、K端懸空，相當(dāng)于端懸空，相當(dāng)于“1”）QQ一一JKCQQ一一JKC57計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器(5)(5)四位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器四位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器電路特點(diǎn)電路特點(diǎn)每個(gè)觸發(fā)器的每個(gè)觸發(fā)器的JKJK端懸空，相當(dāng)于端懸空，相當(dāng)于J=1J=1，K=1K=1的狀態(tài)。具有計(jì)數(shù)功能。的狀態(tài)。具有計(jì)數(shù)功能。高位觸發(fā)器是在低位觸發(fā)器由高

40、位觸發(fā)器是在低位觸發(fā)器由1 1變?yōu)樽優(yōu)? 0時(shí)翻轉(zhuǎn)（下降沿觸發(fā)）時(shí)翻轉(zhuǎn)（下降沿觸發(fā)）每個(gè)觸發(fā)器的每個(gè)觸發(fā)器的CPCP脈沖由低位的脈沖由低位的Q Q端提供，從而保證在脈沖的下降沿翻轉(zhuǎn)端提供，從而保證在脈沖的下降沿翻轉(zhuǎn)如采用上升沿觸發(fā)的如采用上升沿觸發(fā)的J-KJ-K觸發(fā)器，則把低位的觸發(fā)器，則把低位的 Q Q 端接至高位的脈沖信號(hào)輸入端，作為進(jìn)端接至高位的脈沖信號(hào)輸入端，作為進(jìn)位信號(hào)。位信號(hào)。58計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器(6)(6)工作波形圖工作波形圖1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16CQ0Q1Q2Q3（ 二 分頻）（ 四 分頻）（ 八 分頻）（十六分頻）010100

41、01 0010 0011 01000110 0111 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 11110000 由于每來一個(gè)計(jì)數(shù)脈沖，計(jì)數(shù)器的值加由于每來一個(gè)計(jì)數(shù)脈沖，計(jì)數(shù)器的值加1 1，所以，稱為加法計(jì)數(shù)器。，所以，稱為加法計(jì)數(shù)器。 觸發(fā)器輸出狀態(tài)變化有先有后，是異步的，所以稱為異步計(jì)數(shù)器。觸發(fā)器輸出狀態(tài)變化有先有后，是異步的，所以稱為異步計(jì)數(shù)器。59計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器(7)(7)四位四位同步同步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器說明：說明：J J、K K輸入端自帶與門輸入端自帶與門QQ一一JKCQQ一一JKCQQ一一JKCQQ一一JKC計(jì)數(shù)脈沖計(jì)數(shù)脈沖清零清零Q3Q2

42、Q1Q0四位同步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器四位同步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器RD二二 進(jìn)進(jìn) 制制 數(shù)數(shù)Q3 Q2 Q1 Q0計(jì)數(shù)計(jì)數(shù)脈沖脈沖十進(jìn)十進(jìn)制數(shù)制數(shù)0 0 0 0 0 01 0 0 0 1 12 0 0 1 0 23 0 0 1 1 34 0 1 0 0 45 0 1 0 1 56 0 1 1 0 67 0 1 1 1 78 1 0 0 0 89 1 0 0 1 910 1 0 1 0 1011 1 0 1 1 1112 1 1 0 0 1213 1 1 0 1 1314 1 1 1 0 1415 1 1 1 1 1516 0 0 0 0 0對(duì)于主從型對(duì)于主從型J-KJ-K觸發(fā)器：觸發(fā)器：nnnQKQJQ

43、1翻轉(zhuǎn)的條件是翻轉(zhuǎn)的條件是 J = K = 1。60對(duì)于第四位觸發(fā)器來說只有當(dāng)前三位均對(duì)于第四位觸發(fā)器來說只有當(dāng)前三位均為為“1 1”1012QQQ時(shí)才翻轉(zhuǎn)，故時(shí)才翻轉(zhuǎn)，故01233QQQKJ100 KJ011QKJ0122QQKJ特別說明：特別說明：J=K便由便由J-K觸發(fā)器轉(zhuǎn)換成了觸發(fā)器轉(zhuǎn)換成了T觸發(fā)器！觸發(fā)器！ 如果由如果由T T觸發(fā)器（附以門電路）構(gòu)成同步觸發(fā)器（附以門電路）構(gòu)成同步 n n 位加法計(jì)數(shù)器，則第位加法計(jì)數(shù)器，則第 i (1(1i n n）位翻轉(zhuǎn)的條件是：只有比第）位翻轉(zhuǎn)的條件是：只有比第 i 位低的所有位的狀態(tài)都為位低的所有位的狀態(tài)都為“1 1”時(shí)，第時(shí)，第 i 位才翻

44、轉(zhuǎn)，即位才翻轉(zhuǎn)，即)1 (1121niTTTTTijjiiiQQ一一JKCQQ一一JKCQQ一一JKCQQ一一JKC計(jì)數(shù)脈沖計(jì)數(shù)脈沖清零清零Q3Q2Q1Q0四位同步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器四位同步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器RD計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器(8)(8)61計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器(9)(9)例題：分析如圖電路的邏輯功能，說明其用途。例題：分析如圖電路的邏輯功能，說明其用途。( (設(shè)初態(tài)為設(shè)初態(tài)為“000000”) )“計(jì)數(shù)脈沖”(1)(1)寫出時(shí)鐘方程：寫出時(shí)鐘方程：0021120121111JQKJKJQ QK(2)(2)寫出驅(qū)動(dòng)方程：寫出驅(qū)動(dòng)方程：0210cpcpCPcpQQQ一一J0K0CQQ一一J2K2CQQ一一J1

45、K1CQ2Q1Q0一一“清零”CPRDcp0cp1cp262計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器(10)(10)QQ一一JKCQQ一一JKCQQ一一JKCQ2Q1Q0一一“清零”“計(jì)數(shù)脈沖”CRDQ0在在Q2為為0時(shí)，每個(gè)計(jì)數(shù)脈沖都時(shí)，每個(gè)計(jì)數(shù)脈沖都翻轉(zhuǎn)翻轉(zhuǎn)Q1在在Q0由由1變?yōu)樽優(yōu)?時(shí)翻轉(zhuǎn)時(shí)翻轉(zhuǎn)Q2在在Q0和和Q1都為都為1時(shí)，來計(jì)數(shù)脈沖則翻轉(zhuǎn)時(shí)，來計(jì)數(shù)脈沖則翻轉(zhuǎn)1(1)11111nnnnQJ QK QQ2(1)2222012nnnnQJ QK QQ QQ()nnnnQJ QK QQ Q01000020(3)代入特性方程代入特性方程(1)nnnnnQJ QK Q630000000011015001110111411

46、00101013100100111201000010110000000計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器(11)(11)QQ一一JKCQQ一一JKCQQ一一JKCQ2Q1Q0一一“清零”“計(jì)數(shù)脈沖”CRDcp0cp1cp2Q0nQ1nQ2n時(shí)鐘信號(hào)時(shí)鐘信號(hào)觸發(fā)器的狀態(tài)觸發(fā)器的狀態(tài)cp0的的順序順序Q2(n+1)Q1(n+1)Q0(n+1)觸發(fā)器的輸出觸發(fā)器的輸出狀態(tài)轉(zhuǎn)換表狀態(tài)轉(zhuǎn)換表1(1)1nnQQ2(1)012nnQQ QQ()nnnQQ Q012064計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器(12)(12)說明說明設(shè)觸發(fā)器設(shè)觸發(fā)器Q0 Q2的時(shí)鐘信號(hào)的時(shí)鐘信號(hào)cp0cp2為為1時(shí)表示有效的時(shí)鐘邊沿（對(duì)上沿觸發(fā)器時(shí)表示有效的時(shí)鐘邊沿（對(duì)上沿

47、觸發(fā)器是有上升沿，對(duì)下沿觸發(fā)器則是有下降沿）到達(dá)，為是有上升沿，對(duì)下沿觸發(fā)器則是有下降沿）到達(dá)，為0則表示無(wú)時(shí)鐘達(dá)到。這里則表示無(wú)時(shí)鐘達(dá)到。這里cp1 =Q1，即只有在即只有在Q1從從10時(shí)時(shí)Q2才能翻轉(zhuǎn)。才能翻轉(zhuǎn)。000000001101500111011141100101013100100111201000010110000000cp0cp1cp2Q0nQ1nQ2n時(shí)鐘信號(hào)時(shí)鐘信號(hào)觸發(fā)器的狀態(tài)觸發(fā)器的狀態(tài)cp0的的順序順序Q2(n+1)Q1(n+1)Q0(n+1)觸發(fā)器的輸出觸發(fā)器的輸出狀態(tài)轉(zhuǎn)換表狀態(tài)轉(zhuǎn)換表65計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器(13)(13)QQ一一JKCQQ一一JKCQQ一一JKCQ2Q1Q

48、0一一“清零”“計(jì)數(shù)脈沖”CRDCQ2Q1Q0012345Q0在在Q2為為0時(shí)，每個(gè)計(jì)數(shù)脈沖都翻轉(zhuǎn)時(shí)，每個(gè)計(jì)數(shù)脈沖都翻轉(zhuǎn)Q1在在Q0由由1變?yōu)樽優(yōu)?時(shí)翻轉(zhuǎn)時(shí)翻轉(zhuǎn)Q2在在Q0和和Q1都為都為1時(shí)，來計(jì)數(shù)脈沖則翻轉(zhuǎn)時(shí)，來計(jì)數(shù)脈沖則翻轉(zhuǎn)0 0 001001011001000020QJ 10K11J11K102QQJ 12K1(1)11111nnnnQJ QK QQ2(1)2222012nnnnQJ QK QQ QQ0(1)000020nnnnQJ QK QQ Q66計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器(14)(14)十進(jìn)制計(jì)數(shù)器十進(jìn)制計(jì)數(shù)器十進(jìn)制是十進(jìn)制是“逢十進(jìn)一逢十進(jìn)一”。但構(gòu)成計(jì)數(shù)器的每一位觸發(fā)器依然只有。但構(gòu)成計(jì)數(shù)

49、器的每一位觸發(fā)器依然只有“0 0”、“1 1”兩個(gè)狀態(tài)，不會(huì)兩個(gè)狀態(tài)，不會(huì)出現(xiàn)出現(xiàn)“2 29 9”這樣的數(shù)字。所以我們用四位二進(jìn)制數(shù)的這樣的數(shù)字。所以我們用四位二進(jìn)制數(shù)的“84218421（八四二么）（八四二么）”碼。來表示一碼。來表示一位十進(jìn)制的數(shù)。位十進(jìn)制的數(shù)。關(guān)鍵點(diǎn)：如何使計(jì)數(shù)器的狀態(tài)從關(guān)鍵點(diǎn)：如何使計(jì)數(shù)器的狀態(tài)從10011001直接變回到直接變回到00000000。67計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器(15)(15)二二 進(jìn)進(jìn) 制制 數(shù)數(shù)Q3 Q2 Q1 Q0計(jì)數(shù)計(jì)數(shù)脈沖脈沖十進(jìn)十進(jìn)制數(shù)制數(shù)3 0 0 1 1 34 0 1 0 0 45 0 1 0 1 56 0 1 1 0 67 0 1 1 1 78 1

50、 0 0 0 89 0 1 90 0 0 0 0 01 0 0 0 1 12 0 0 1 0 2 分析：對(duì)于前面介紹的四位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器，當(dāng)?shù)谑畟€(gè)分析：對(duì)于前面介紹的四位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器，當(dāng)?shù)谑畟€(gè)計(jì)數(shù)脈沖到來時(shí)，第二位由計(jì)數(shù)脈沖到來時(shí)，第二位由“0 0” 翻轉(zhuǎn)為翻轉(zhuǎn)為“1 1”，第四位保，第四位保持不變；而對(duì)于十進(jìn)制計(jì)數(shù)器則剛好相反。持不變；而對(duì)于十進(jìn)制計(jì)數(shù)器則剛好相反。 因此只需修改四位二進(jìn)制同步計(jì)數(shù)器的第二、四位的翻轉(zhuǎn)條件即可。因此只需修改四位二進(jìn)制同步計(jì)數(shù)器的第二、四位的翻轉(zhuǎn)條件即可。68計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器(16)(16)四位同步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器四位同步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器QQ一一JKCQQ一一JKCQ

51、Q一一JKCQQ一一JKC計(jì)數(shù)脈沖計(jì)數(shù)脈沖清零清零Q3Q2Q1Q0RD同步十進(jìn)制同步十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器加法計(jì)數(shù)器QQ一一J1K1CQQ一一J0K0CQQ一一J3K3CQQ一一J2K2C計(jì)數(shù)脈沖計(jì)數(shù)脈沖清零清零Q3 3Q2 2Q1 1Q0 0RD69計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器(17)(17)同步十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器同步十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器QQ一一JKCQQ一一JKCQQ一一JKCQQ一一JKC計(jì)數(shù)脈沖計(jì)數(shù)脈沖清零清零Q3 3Q2 2Q1 1Q0 0RD3011QQKJ03120301233)(QQQQQQQQQKJ因?yàn)橐驗(yàn)镼 Q1 1的第的第9 9個(gè)狀態(tài)為個(gè)狀態(tài)為0 0，而要保持這個(gè)，而要保持這個(gè)“0 0”態(tài)不變，只要

52、態(tài)不變，只要J J1 1為為“0 0”即可，所以第二位的翻轉(zhuǎn)條即可，所以第二位的翻轉(zhuǎn)條件可以改為：件可以改為：01301,QKQQJ二二 進(jìn)進(jìn) 制制 數(shù)數(shù)Q3 Q2 Q1 Q0計(jì)數(shù)計(jì)數(shù)脈沖脈沖十進(jìn)十進(jìn)制數(shù)制數(shù)3 0 0 1 1 34 0 1 0 0 45 0 1 0 1 56 0 1 1 0 67 0 1 1 1 78 1 0 0 0 89 0 1 90 0 0 0 0 01 0 0 0 1 12 0 0 1 0 210 0 0 0 0 進(jìn)位進(jìn)位CJKQn+100Qn01010111QnnnnQKQJQ170計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器(18)(18)同步十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器同步十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器CJKQn+100

53、Qn01010111QnnnnQKQJQ 1Q Q3 3 在前在前7 7個(gè)狀態(tài)個(gè)狀態(tài), ,只要只要 J J3 3=0,K=0,K3 3 可為任意值；在第可為任意值；在第8 8個(gè)狀態(tài)，只要個(gè)狀態(tài)，只要 J J3 3 =1,K=1,K3 3可為任意值；可為任意值； 第第9 9個(gè)狀態(tài)，個(gè)狀態(tài)， J J3 3=K=K3 3=0=0即可；第即可；第1010個(gè)狀態(tài)，只要個(gè)狀態(tài)，只要K K3 3=1=1，J J3 3可任意。可任意。QQ一一JKCQQ一一JKCQQ一一JKCQQ一一JKC計(jì)數(shù)脈沖計(jì)數(shù)脈沖清零清零Q3 3Q2 2Q1 1Q0 0RD71QQ一一JKCQQ一一JKCQQ一一JKCQQ一一JKC計(jì)

54、數(shù)脈沖計(jì)數(shù)脈沖清零清零Q3 3Q2 2Q1 1Q0 0RD計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器(19)(19)同步十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器同步十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器CJKQn+100Qn01010111QnnnnQKQJQ 1030123,QKQQQJ要滿足上面的條件，只須要滿足上面的條件，只須（充分條件）（充分條件）這一結(jié)果是對(duì)照這一結(jié)果是對(duì)照J(rèn)-KJ-K觸發(fā)器和計(jì)數(shù)器的狀態(tài)表，逐條考慮得來的。這種作法雖不是設(shè)計(jì)電路的觸發(fā)器和計(jì)數(shù)器的狀態(tài)表，逐條考慮得來的。這種作法雖不是設(shè)計(jì)電路的常規(guī)方法，但卻是最后簡(jiǎn)化電路的一個(gè)步驟。要掌握能夠?qū)@樣的電路進(jìn)行功能分析。常規(guī)方法，但卻是最后簡(jiǎn)化電路的一個(gè)步驟。要掌握能夠?qū)@樣的電路進(jìn)行功能分析

55、。72計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器(20)(20)同步十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器同步十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器QQ一一JKCQQ一一JKCQQ一一JKCQQ一一JKC計(jì)數(shù)脈沖計(jì)數(shù)脈沖清零清零Q3 3Q2 2Q1 1Q0 0RD01301,QKQQJ030123,QKQQQJQQ一一JKCQQ一一JKCQQ一一JKCQQ一一JKC計(jì)數(shù)脈沖計(jì)數(shù)脈沖清零清零Q3Q2Q1Q0RD73計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器(21)(21)異步十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器異步十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器CP二二 進(jìn)進(jìn) 制制 數(shù)數(shù)十進(jìn)十進(jìn)制數(shù)制數(shù)CA CB進(jìn)位進(jìn)位COQ3 Q2 Q1 Q000 0 0 000 1010 0 0 110 1020 0 1 020 1030 0 1 130 10

56、40 1 0 040 1050 1 0 150 1060 1 1 060 1070 1 1 170 1081 0 0 080 1091 0 0 191 00101 0 1 0100 11狀態(tài)表：狀態(tài)表：74計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器(22)(22)用用J JK K觸發(fā)器構(gòu)成的二觸發(fā)器構(gòu)成的二- -十進(jìn)制計(jì)數(shù)器十進(jìn)制計(jì)數(shù)器JKQ2F2QJKQ1F1Q&JKQ3F3Q1JKQ0F0Q1ACCOCPBC計(jì)數(shù)脈沖計(jì)數(shù)脈沖 為了使計(jì)數(shù)器能在第為了使計(jì)數(shù)器能在第9 9個(gè)觸發(fā)脈沖到來后的個(gè)觸發(fā)脈沖到來后的1001 1001 ，在第，在第1010個(gè)脈沖作用下，由個(gè)脈沖作用下，由10011001變?yōu)樽優(yōu)?000000

57、0，即即Q Q3 3和和Q Q0 0變?yōu)樽優(yōu)? 0，而，而Q Q2 2和和Q Q1 1保持保持0 0不變。我們采用下列措施：不變。我們采用下列措施：75計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器(23)(23)用用J JK K觸發(fā)器構(gòu)成的二觸發(fā)器構(gòu)成的二- -十進(jìn)制計(jì)數(shù)器十進(jìn)制計(jì)數(shù)器JKQ2F2QJKQ1F1Q&JKQ3F3Q1JKQ0F0Q1ACCOCPBC計(jì)數(shù)脈沖計(jì)數(shù)脈沖 選用一個(gè)控制信號(hào)選用一個(gè)控制信號(hào)C CA A，在狀態(tài)，在狀態(tài)0 08 8時(shí)，令時(shí)，令C CA A=0=0，計(jì)數(shù)器按二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)。當(dāng)?shù)?，?jì)數(shù)器按二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)。當(dāng)?shù)? 9個(gè)脈沖來個(gè)脈沖來的時(shí)候，令的時(shí)候，令C CA A=1=1，由，由C CA

58、 A信號(hào)控制信號(hào)控制F F3 3能加進(jìn)計(jì)數(shù)脈沖。能加進(jìn)計(jì)數(shù)脈沖。76計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器(24)(24)用用J JK K觸發(fā)器構(gòu)成的二觸發(fā)器構(gòu)成的二- -十進(jìn)制計(jì)數(shù)器十進(jìn)制計(jì)數(shù)器JKQ2F2QJKQ1F1Q&JKQ3F3Q1JKQ0F0Q1ACCOCPBC計(jì)數(shù)脈沖計(jì)數(shù)脈沖 由于由于F F1 1直接和直接和CPCP脈沖相接，所以脈沖相接，所以C CA A只需去控制只需去控制F F3 3使其能加進(jìn)第使其能加進(jìn)第1010個(gè)脈沖即可。由此寫出個(gè)脈沖即可。由此寫出C CA A為為1 1的邏輯關(guān)系為：的邏輯關(guān)系為：CPQQCA 1377計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器(25)(25)JKQ2F2QJKQ1F1Q&JK

59、Q3F3Q1JKQ0F0Q1ACCOCPBC計(jì)數(shù)脈沖計(jì)數(shù)脈沖 同時(shí)同時(shí), ,為了維持為了維持Q Q2 2Q Q1 1的狀態(tài)保持的狀態(tài)保持0 0狀態(tài)不變，增設(shè)狀態(tài)不變，增設(shè)C CB B去控制去控制F F1 1的的J J端端, ,在在0 08 8個(gè)脈沖時(shí)個(gè)脈沖時(shí), ,令令C CB B=1,=1,計(jì)數(shù)計(jì)數(shù)器按二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器按二進(jìn)制加法計(jì)數(shù), ,當(dāng)在狀態(tài)當(dāng)在狀態(tài)9 9時(shí)時(shí), ,令令C CB B=0,=0,使使Q Q在串行計(jì)數(shù)脈沖作用下的新狀態(tài)維持在串行計(jì)數(shù)脈沖作用下的新狀態(tài)維持0 0狀態(tài)狀態(tài). .這樣這樣,F,F1 1得不到觸發(fā)得不到觸發(fā), ,也保持也保持0 0狀態(tài)不變狀態(tài)不變. .可見可見C CB

60、 B的邏輯關(guān)系為的邏輯關(guān)系為ABCQQC 1378計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器(26)(26)JKQ2F2QJKQ1F1Q&JKQ3F3Q1JKQ0F0Q1ACCOCPBC計(jì)數(shù)脈沖計(jì)數(shù)脈沖 當(dāng)當(dāng)Q Q3 3Q Q2 2Q Q1 1Q Q0 0全為全為0 0時(shí)，將產(chǎn)生進(jìn)位時(shí)，將產(chǎn)生進(jìn)位COCO，所以，用一個(gè)或非門以產(chǎn)生進(jìn)位。即：，所以，用一個(gè)或非門以產(chǎn)生進(jìn)位。即：0123QQQQCO 79寄存器寄存器 概述 數(shù)碼寄存器 移位寄存器80寄存器寄存器(1)(1) 寄存器的功能是暫時(shí)存放參與運(yùn)算的數(shù)據(jù)和運(yùn)算結(jié)果，一個(gè)觸發(fā)器可以存放一位二進(jìn)制寄存器的功能是暫時(shí)存放參與運(yùn)算的數(shù)據(jù)和運(yùn)算結(jié)果，一個(gè)觸發(fā)器可以存放一位二進(jìn)制數(shù)，要存放多位，就得用多個(gè)觸發(fā)器數(shù)，要存放多位，就得用多個(gè)觸發(fā)器 寄存器的分類：根據(jù)數(shù)據(jù)存放的方式可分為串行和并行兩種，根據(jù)功能分有數(shù)碼寄存器寄存器的分類：根據(jù)數(shù)據(jù)存放的方式可分為串行和并行兩種，根據(jù)功能分有數(shù)碼寄存器