第六章：集成觸發(fā)器2

1、2022-3-281 基本觸發(fā)器，只要輸入信號(hào)發(fā)生變化，觸發(fā)器的狀態(tài)隨之發(fā)生相應(yīng)基本觸發(fā)器，只要輸入信號(hào)發(fā)生變化，觸發(fā)器的狀態(tài)隨之發(fā)生相應(yīng)變化。在實(shí)際使用中，通常要求觸發(fā)器按一定的時(shí)間節(jié)拍動(dòng)作。變化。在實(shí)際使用中，通常要求觸發(fā)器按一定的時(shí)間節(jié)拍動(dòng)作。觸發(fā)器觸發(fā)器：何時(shí)翻轉(zhuǎn)由：何時(shí)翻轉(zhuǎn)由CPCP決定，翻轉(zhuǎn)到什么狀態(tài)由輸入決定。決定，翻轉(zhuǎn)到什么狀態(tài)由輸入決定。常用的鐘控觸發(fā)器有：RS、D、T、T、JK 等觸發(fā)器。一、鐘控（同步）一、鐘控（同步）RSRS觸發(fā)器觸發(fā)器1 1、電路組成及工作原理、電路組成及工作原理A、B門組成基本觸發(fā)器。C、D門觸發(fā)器導(dǎo)引電路。CP為時(shí)鐘控制信號(hào)。為時(shí)鐘控制信號(hào)。 CP

2、 = 0，C門、門、D門輸出門輸出“1”，基本觸發(fā)器狀態(tài)保持不變，同時(shí)封鎖，基本觸發(fā)器狀態(tài)保持不變，同時(shí)封鎖C門、門、D門輸入，使門輸入，使R、S輸入信號(hào)不能加進(jìn)來(lái)。輸入信號(hào)不能加進(jìn)來(lái)。 CP = 1,輸入信號(hào)輸入信號(hào)R、S通過(guò)通過(guò)C、D門加到基本觸發(fā)器輸入端。觸發(fā)器門加到基本觸發(fā)器輸入端。觸發(fā)器的狀態(tài)由的狀態(tài)由R、S確定。確定。R、S輸入端。0 01 11 1C&DCPSRA&BQQDRDS2022-3-282RSnQ1nQ00 01 11 1001111000XX3 3、功能描述、功能描述RSQ Qn+1n+100Q Q n n011 1100 011xRSQ nQ n+1

3、0000保保持持00110101置置1 1 01111000置置0 01010110 x不不定定111x01狀態(tài)轉(zhuǎn)換狀態(tài)轉(zhuǎn)換激勵(lì)輸入激勵(lì)輸入QnQn+1RS00X001011010110X真值表：真值表：狀態(tài)轉(zhuǎn)換真值表：狀態(tài)轉(zhuǎn)換真值表：狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖：激勵(lì)表激勵(lì)表：RS01RS10RS0001RS0010特征方程特征方程：SnQRnnQRSQ1RS = 0約束條件：約束條件：R R、S S不能同時(shí)為不能同時(shí)為1 12022-3-283D&ABQQDRDS&CDCPC PD CDQQ1211011 1、電路組成及工作原理、電路組成及工作原理A、B門組成基本觸發(fā)器。C、D門觸

4、發(fā)器導(dǎo)引電路。CP為時(shí)鐘控制信號(hào)。D為輸入端。為輸出端。、 QQCP = 0，C門、D門輸出“1”，基本觸發(fā)器狀態(tài)不變，CP = 1,觸發(fā)器的狀態(tài)由輸入信號(hào)D決定。2、工作波形CP = 0，基本觸發(fā)器狀態(tài)不變。CP1 = 1/ RD/ SDQn+100 x010101 11Q nD=1,0D1C,1R0SDD。1Q0QCP2 = 1D=0,1D0C,0R1SDD。0Q1QCP2 = 0，基本觸發(fā)器狀態(tài)不變。)(DRC)(DSDQQ11102022-3-2843 3、功能描述、功能描述D D Q Q n+1n+10 00 01 11 1D D Q Q n nQ Qn+1n+10 00 00 00

5、 01 10 01 10 01 11 11 11 101D = 1D = 1D = 0D = 0D = 1D = 1D = 0D = 0QnQn+1D000011100111真值表：狀態(tài)轉(zhuǎn)換真值表：狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖：激勵(lì)表：特征方程：從狀態(tài)轉(zhuǎn)換真值表可以直接寫(xiě)出特征方程：Qn+1 = D2022-3-285&ABQQDRDS&CDCP 觸發(fā)器除了有記憶功能外，還有計(jì)數(shù)功能。T觸發(fā)器也叫做計(jì)數(shù)觸發(fā)器計(jì)數(shù)觸發(fā)器。對(duì)CP信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，來(lái)一個(gè)CP觸發(fā)器狀態(tài)改變一次。、鐘控、鐘控 TT觸發(fā)器觸發(fā)器01011 101 11 10 0特征方程：特征方程：nnQQ12022-3-286&AB

6、QQDRDS&CDCPT T T 觸發(fā)器觸發(fā)器 T 觸發(fā)器是在T觸發(fā)器的基礎(chǔ)上增加一個(gè)控制信號(hào) T 組成。1 1、 工作原理工作原理T = 0時(shí)：C門、門、D門輸出門輸出“1”，基本，基本觸發(fā)器狀態(tài)不變。觸發(fā)器狀態(tài)不變。T = 1 時(shí)：控制端對(duì)電路沒(méi)有影響，相當(dāng)控制端對(duì)電路沒(méi)有影響，相當(dāng)于一個(gè)于一個(gè)T觸發(fā)器。觸發(fā)器。nnQQ1nnQQ12 2、 功能描述功能描述01Q Qn nQQn+1n+1T T0 00 00 01 11 10 01 11 1nnnnQTQTQTQ1T=1T=1T=0T=0T=0T=0T=1T=1真值表：真值表：狀態(tài)轉(zhuǎn)換真值表：狀態(tài)轉(zhuǎn)換真值表：狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖：狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖

7、：激勵(lì)表：激勵(lì)表：特征方程：0 01 11 11 1TQ nQn+1000110110 01 11 10 0保保持持計(jì)計(jì)數(shù)數(shù)0 01 11 10 0計(jì)數(shù)計(jì)數(shù)/Q /Q n n1 1保持保持Q Q n n0 0Q Qn+1n+1T T2022-3-287ABQQDRDSCDCP& 在鐘控RS觸發(fā)器中，RS不能同時(shí)為1。因?yàn)镽S=1時(shí)，觸發(fā)器的狀態(tài)不確定，JK觸發(fā)器就是為取消這個(gè)約束條件而產(chǎn)生的。1、 電路組成及工作原理 JK觸發(fā)器是在T觸發(fā)器的基礎(chǔ)上將T信號(hào)分為JK兩個(gè)輸入信號(hào)。如果如果J=K=0:J=K=0:相當(dāng)于T=0 C、D門1,基本觸發(fā)器狀態(tài)不變狀態(tài)不變。nnQQ1如果如果J=K

8、=1J=K=1:相當(dāng)于T=1 是一個(gè)T計(jì)數(shù)觸發(fā)器計(jì)數(shù)觸發(fā)器。nnQQ101JK如果如果1,01CPQQ假設(shè)初態(tài)1 11 10 01 111CD1 11 1基本觸發(fā)器保持保持0 0態(tài)態(tài)。1,10CPQQ假設(shè)初態(tài)01CD0110QQ基本觸發(fā)器狀態(tài)翻轉(zhuǎn)翻轉(zhuǎn)。10JK如果如果1,01CPQQ假設(shè)初態(tài)1,10CPQQ假設(shè)初態(tài)01DC基本觸發(fā)器狀態(tài)翻轉(zhuǎn)翻轉(zhuǎn)。1001QQ11DC基本觸發(fā)器保持保持1 1態(tài)態(tài)。J=0、K=1觸發(fā)器置“0”0 0J=1、K=0觸發(fā)器置“1”1 1001011 10 00 01 11 10 011TJK2022-3-288JKnQ1nQ00 01 11 1001001011012

9、 2、 功能描述功能描述JK Qn+100011011Q n01nQJKQ nQn+100000101001110010111011101001110J K1 11 11 01 0J K1 11 10 10 1J KJ K0 00 00 10 10 00 01 01 0QnQn+1JK000X011X10X111X0nnnQKQJQ1特征方程：特征方程：真值表：真值表：狀態(tài)轉(zhuǎn)換真值表：狀態(tài)轉(zhuǎn)換真值表：狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖：激勵(lì)表：激勵(lì)表：2022-3-289&ABQQDRDS&CDCPKJ3 3、工作波形、工作波形1234CPJKDQCQ110101 1JKQn+100Qn01

10、010111/QnnnnQKQJQ1QQCD110101110011100102022-3-2810如何消除約束條件：如何消除約束條件：首先將JK觸發(fā)器看成鐘控RS觸發(fā)器：KQRnJQSn鐘控RS觸發(fā)器特征方程：nnQRSQ1約束條件：RS=00nnQJKQRS無(wú)論J和K取值如何RS恒為0，所以鐘控JK觸發(fā)器沒(méi)有約束條件。RS&ABQQDRDS&CDCPKJ2022-3-2811&ABQQDRDS&CDCP鐘控觸發(fā)器由四個(gè)與非門組成。CP=0時(shí):觸發(fā)器不接收輸入信號(hào)，觸發(fā)器不接收輸入信號(hào)，狀態(tài)保持不變。狀態(tài)保持不變。CP=1時(shí):觸發(fā)器接收輸入信號(hào)，觸發(fā)器接收輸入

11、信號(hào)，狀態(tài)隨輸入改變。狀態(tài)隨輸入改變。 這種鐘控方式稱為電位觸發(fā)方式。鐘控RS、D、T、JK觸發(fā)器都具有記憶和計(jì)數(shù)功能。 CP=1期間，輸入信號(hào)發(fā)生變化，觸發(fā)器將會(huì)出現(xiàn)連續(xù)翻轉(zhuǎn)，這一現(xiàn)象叫做觸發(fā)器空翻。0 01 11 11 10 01 10 00 01 10 01 1 只要CP=1不撤消，觸發(fā)器不斷進(jìn)行翻轉(zhuǎn)。產(chǎn)生空翻現(xiàn)象。2022-3-2812以T觸發(fā)器為例：1,01CPQQ假設(shè)初態(tài)01DC1001QQ,110QQCP的寬度比較寬由于脈沖，門輸出使“01CD0110QQ 只要CP=1不撤消，觸發(fā)器不斷進(jìn)行翻轉(zhuǎn)。產(chǎn)生空翻現(xiàn)象。Q/Q01 產(chǎn)生空翻現(xiàn)象的只要原因產(chǎn)生空翻現(xiàn)象的只要原因是CP寬度取值

12、不合理。那么用控制脈沖的寬度來(lái)防止空翻顯然是不現(xiàn)實(shí)的，必須采用其它電路結(jié)構(gòu)形式，即：采用主從結(jié)構(gòu)電路形式。門輸入端，經(jīng)反饋線傳到CDCP010111010&ABQQDRDS&CDCP2022-3-2813一、主從一、主從RSRS觸發(fā)器觸發(fā)器1、電路組成由兩個(gè)鐘控RS觸發(fā)器組成。 E,F,H,G門組成主觸發(fā)器主觸發(fā)器。 主觸發(fā)器的輸出Q主、/Q主接從觸發(fā)器輸入端。A,B,C,D門組成從觸發(fā)器從觸發(fā)器。 從觸發(fā)器的輸出Q、/Q作為整個(gè)觸發(fā)器輸出。主觸發(fā)器接CP倒相后接從觸發(fā)器接CP端。&ABQQDRDS&CDS&EFDRDS&GHR主Q主QCP120

13、22-3-2814&ABQQDRDS&CDS&EFDRDS&GHR主Q主QCP12、工作原理01CPCP主觸發(fā)器狀態(tài)不變，從跟隨主觸發(fā)器。10CPCP從觸發(fā)器狀態(tài)不變，主觸發(fā)器接收R、S輸入信號(hào)。 主從觸發(fā)器工作分兩步進(jìn)行。主從觸發(fā)器工作分兩步進(jìn)行。一個(gè)CP脈沖兩次動(dòng)作。 CP由01,及CP=1期間，主接收，從不變。稱為準(zhǔn)備階段。 CP由10,及CP=0期間，主不變，從接收主狀態(tài)。 對(duì)整個(gè)主從RS觸發(fā)器來(lái)說(shuō)，是在CP下降沿翻轉(zhuǎn)。一次CP到來(lái)，不管CP=1的寬度有多寬，只要CP下降沿到來(lái)才會(huì)引起從觸發(fā)器狀態(tài)改變一次，所以有效克服空翻現(xiàn)象。0Q = Q主設(shè)：Q主00

14、101即：CP上升沿到來(lái)，主接收RS,從不變。即：CP下降沿到來(lái)，主不變，從接收主，Q=Q主110RSQ主主n+100Q n01110011x2022-3-2815CPRSQQ主3 3、工作波形、工作波形CP = 0，主不變，從接收主，主從相通。Q = Q主。CP = 1，從不變，主接收RS信號(hào)。R RS SQ Qn+1n+10 00 0Q Q n n0 01 11 11 10 00 01 11 1x x假設(shè)觸發(fā)器初態(tài)為“0”：(Q主、Q = 0)0CP1 主接收RS,從不變。RS=01Q主1，并保持到下一個(gè)CP前沿，Q保持0。CP1 主不變，從接收主，Q=Q主1，并保持到下一個(gè)CP后沿。CP

15、2主接收RS,從不變。RS=10Q主0，并保持到下一個(gè)CP前沿，Q保持1。CP2 主不變，從接收主，Q=Q主0，并保持到下一個(gè)CP后沿。01主Q0對(duì)整個(gè)主從對(duì)整個(gè)主從RS觸發(fā)器來(lái)說(shuō)，觸發(fā)器來(lái)說(shuō)，是在是在CP下降沿下降沿翻轉(zhuǎn)。翻轉(zhuǎn)。&ABQQDRDS&CDS&EFDRDS&GHR主Q主QCP12022-3-2816CPRSQ主狀態(tài)取決于在CP上升沿作用前一瞬間RS的輸入信號(hào)。Q 狀態(tài)取決于在CP下降沿作用前一瞬間Q主的輸入信號(hào)。 Q 狀態(tài)取決于在CP下降沿作用前一瞬間RS的輸入信號(hào)。 本例是在CP=1期間，RS輸入信號(hào)沒(méi)有發(fā)生變化的情況下，輸出Q隨輸入RS信號(hào)變化

16、的關(guān)系波形。RSQn+100Q n01110011x主QQ設(shè)初態(tài)為0。從主從從主從RS觸發(fā)器整體來(lái)看：觸發(fā)器整體來(lái)看：2022-3-2817CPRS 在CP=1期間主觸發(fā)器就是一個(gè)鐘控RS觸發(fā)器。Q主狀態(tài)隨輸入RS變化而變化。R R S SQ Qn+1n+10 0 0 0Q Q n n0 0 1 11 11 1 0 00 01 1 1 1x xRS=01RS=10RS=00RS=01Q主1，Q保持不變。Q主0，Q保持不變。Q主Q n Q保持不變。Q主1， Q保持不變。CP = 0CP = 0，主不變，從接收主，主不變，從接收主，CP = 1CP = 1，從不變，主接收，從不變，主接收RS=10Q主0，Q保持不變。Q主1，Q保持不變。Q主0，Q保持不變。RS=01RS=10CP = 0，主不變，從接收主。，主不變