電子技術數(shù)電第四章 觸發(fā)器

1、數(shù)字電路部分第四章觸發(fā)器(4-1)第四章觸發(fā)器(4-2)§4.1 概述觸發(fā)器輸出有兩種可能的狀態(tài)：0、1；輸出狀態(tài)不只與現(xiàn)時的輸入有關，還與原來的輸出狀態(tài)有關；觸發(fā)器是有記憶功能的邏輯部件。按功能分類：R-S觸發(fā)器、D型觸發(fā)器、JK觸發(fā)器、T型觸發(fā)器等。(4-3)§4.2 觸發(fā)器的基本形式兩個輸出端兩個輸入端(4-4)輸入RD=0, SD=1時若原狀態(tài)：Q=0Q=1DD輸出仍保持：Q=0Q=1(4-5)輸入RD=0, SD=1時若原狀態(tài)：Q=1Q=0RDD輸出變?yōu)椋篞=0Q=1(4-6)=1, SD=0時若原狀態(tài)：Q=0RDD輸出變?yōu)椋篞=1Q=1Q=0(4-7)輸入RD輸

2、入RD=1, SD=0時若原狀態(tài)：Q=1Q=0RDD輸出保持：Q=1Q=0(4-8)=1, SD=1時若原狀態(tài)：Q=1DD輸出保持原狀態(tài)：Q=1Q=0Q=0(4-9)輸入RD輸入RD=1, SD=1時若原狀態(tài)：Q=0Q=1RDD輸出保持原狀態(tài)：Q=0Q=1(4-10)輸入RD=0, SD=0時輸出全是1RDD但當RD=SD=0同時變?yōu)?時，翻轉(zhuǎn)快的門輸出變?yōu)?，另一個不得翻轉(zhuǎn)。(4-11)基本觸發(fā)器的功能表(4-12)1. 基本觸發(fā)器是雙穩(wěn)態(tài)器件，只要令RD=SD=1，觸發(fā)器即保持原態(tài)。穩(wěn)態(tài)情況下，兩個輸出互補。一般定義Q為觸發(fā)器的狀態(tài)。2. 在控制端加入負脈沖，可以使觸發(fā)器狀態(tài)變化。SD端加

3、入負脈沖，使Q= 1，SD稱為“置位”或“置1 ”端；RD端加入負脈沖，使Q= 0，RD稱為“復位”或“清0 ”端。(4-13)§4.3 觸發(fā)器按邏輯功能的分類為協(xié)調(diào)各觸發(fā)器的動作，加時鐘脈沖信號CP。按控制信號的不同，觸發(fā)器又分成以下不同種類：S(4-14)時鐘信號CP=0時CP0觸發(fā)器保持原態(tài)(4-15)CP1(4-16)CP=1時RS觸發(fā)器的功能表(4-17)簡化的功能表Qn+1 -下一狀態(tài)（一個時鐘脈沖過后的狀態(tài)）Qn -原狀態(tài)(4-18)QQRDRCSSD(4-19)邏輯符號例：畫出RS觸發(fā)器的輸出波形。CPRSQQ(4-20)4.3.2 D觸發(fā)器(4-21)時，a、b門被

4、堵塞，輸出保持原態(tài)：(4-22)CP=0時，a、b門被打開，輸出由D決定：=0D(4-23)CP=1若D時，a、b門被打開，輸出由D決定：=1D(4-24)CP=1若D功能表邏輯符號QQRDDCSD(4-25)例：畫出D觸發(fā)器的輸出波形。CPDQQ(4-26)來一個時鐘脈沖翻轉(zhuǎn)一次，也叫計數(shù)器。CP(4-27)工作原理10假設Q=00CP(4-28)´觸發(fā)器存在的問題1. 計數(shù)脈沖必須嚴密配合，正脈沖不能太長，否則觸發(fā)器將產(chǎn)生空翻現(xiàn)象（CP=1期間，輸出狀態(tài)翻轉(zhuǎn)若干次）。2. 為了解決空翻現(xiàn)象，可以采用主從方式觸發(fā)的觸發(fā)器。(4-29)主從型T´觸發(fā)器QQ工作原理從關閉主打

5、開QQ(4-31)工作原理從打開主關閉QQ0(4-32)(4-33)邏輯符號(4-34)CPQ時序圖(4-35)（2）T觸發(fā)器QQ(4-36)功能表邏輯符號QQRDTCSD(4-37)CPTQ時序圖(4-38)（3）JK觸發(fā)器JK觸發(fā)器有兩個輸入控制端J、K，它的功能最完善，QCP(4-39)J=K=0時：被封鎖(4-40)J=K=1時：Q(4-41)J=1，K=0時：分兩種情況（Q=0,Q=1）QQn=0時(4-42)F主被封保持原態(tài)(4-43)J=0，K=1時：同樣原理：功能表邏輯符號QQRDKCJSD(4-45)CPJKQ時序圖保持TJ®Q(4-46)§4.4 觸發(fā)器

6、邏輯功能的轉(zhuǎn)換1. JK觸發(fā)器轉(zhuǎn)換成D觸發(fā)器DCP(4-47)觸發(fā)器轉(zhuǎn)換成T觸發(fā)器CP(4-48)2. JK觸發(fā)器轉(zhuǎn)換成T´觸發(fā)器CP(4-49)3. D§4.5 觸發(fā)器的觸發(fā)方式觸發(fā)方式？(4-50)4 .5.1 電位觸發(fā)方式電位觸發(fā)正電位觸發(fā)負電位觸發(fā)CP=1 期間翻轉(zhuǎn)CP=0 期間翻轉(zhuǎn)(4-51)例如：前面講的D觸發(fā)器就是電位觸發(fā)方式。D(4-52)CP存在就可以翻轉(zhuǎn)，容易造成CPDQ空翻(4-53)結(jié)構簡單、速度快。只要空翻。電位觸發(fā)的符號QQC正電位觸發(fā)QQC負電位觸發(fā)(4-54)4 .5.2 主從觸發(fā)方式主從觸發(fā)方式的翻轉(zhuǎn)過程：前沿處，輸出交叉反饋到F主。CP后

7、沿處，輸出傳遞到F從翻轉(zhuǎn)完成。(4-55)以主從觸發(fā)的D觸發(fā)器為例：假設在CP=1期間D有一干擾CPDQt1t2t1以后的輸出波形如何變化？(4-56)QQQQ(4-59)QQCPDCPDQ¢Qt1t2(4-60)QQ(4-61)CPDQ¢Qt1t2CPD第二個CP的下降沿，F(xiàn)從按F主的輸出翻轉(zhuǎn)。(4-62)由于D在CP=1期間有干擾，便產(chǎn)生了錯誤的輸出（D=1，第二個CP后，Q輸出端卻為0）。因此，主從觸發(fā)器不允許在CP=1期間有干擾，否則有可能產(chǎn)生誤動作。CPDQ¢Qt12(4-63)主從型D觸發(fā)器功能表邏輯符號QQDC主從觸發(fā)方式在功能表中CP一般用“表示。

8、(4-64)4 .5.3 邊沿觸發(fā)方式為了免除CP=1期間輸入控制電平不許改變的限制，可采用邊沿觸發(fā)方式。其特點是：觸發(fā)器只在時鐘跳轉(zhuǎn)時發(fā)生翻轉(zhuǎn)，而在CP=1或CP=0期間，輸入端的任何變化都不影響輸出。如果翻轉(zhuǎn)發(fā)生在上升沿就叫“上升沿觸發(fā)”或“正邊沿觸發(fā)”。如果翻轉(zhuǎn)發(fā)生在下降沿就叫“下降沿觸發(fā)”或“負邊緣觸發(fā)”。下面以邊緣觸發(fā)的D觸發(fā)器為例講解。(4-65)(4-66)c=1 、d=1反饋到a、b的輸入，a、b輸出為0、1。(4-67)CP正沿到達時c、d開啟，使c=1，d=0。Q翻轉(zhuǎn)為1(4-68)CP正沿過后，d=0將c封鎖,并使b=1，維持d=0。因此以后CP=1期間D的變化不影響輸出。(4-69)其它情況下的翻轉(zhuǎn)，請大家自己分析。(4-70)邊沿觸發(fā)的D觸發(fā)器功能表(4-71)邏輯符號QQC負沿觸發(fā)QQC正沿觸發(fā)(4-72)1. 在應用觸發(fā)器時，要特別注意觸發(fā)形式，否則很容易造成整個數(shù)字系統(tǒng)工作不正常。2. 邊沿觸發(fā)抗干擾能力強，且不存在空翻，應用較廣泛。(4-73)§4.6 應用舉例例：四人搶答電路。四人參加比賽，每人一個按鈕