數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)5-2

1、數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)湖南科技大學計算機科學與工程學院湖南科技大學計算機科學與工程學院主講：余慶春主講：余慶春Email：fishhead_數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)湖南科技大學計算機科學與工程學院湖南科技大學計算機科學與工程學院本章內容本章內容第五章第五章 觸發(fā)器觸發(fā)器（1）具有記憶功能的邏輯部件）具有記憶功能的邏輯部件觸發(fā)器的特點觸發(fā)器的特點（2）基本）基本RS觸發(fā)器工作原理觸發(fā)器工作原理（3）各種觸發(fā)器的符號、邏輯功能及描述）各種觸發(fā)器的符號、邏輯功能及描述（4） 邊沿邊沿D觸發(fā)器和觸發(fā)器和JK觸發(fā)器的特性方程和使觸發(fā)器的特性方程和使用方法用方法數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)

2、數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)湖南科技大學計算機科學與工程學院湖南科技大學計算機科學與工程學院第五章第五章 觸發(fā)器觸發(fā)器5.3 觸發(fā)器的觸發(fā)方式觸發(fā)器的觸發(fā)方式1. 電平觸發(fā)方式電平觸發(fā)方式v 指時鐘脈沖信號控制觸發(fā)器工作的方式；指時鐘脈沖信號控制觸發(fā)器工作的方式；v 觸發(fā)器數(shù)據(jù)的輸入和狀態(tài)的轉換都發(fā)生在時鐘觸發(fā)器數(shù)據(jù)的輸入和狀態(tài)的轉換都發(fā)生在時鐘CP=1期間，即期間，即CP=1有效。有效。基本基本RS、D、JK、T觸發(fā)器的觸發(fā)器的觸發(fā)方式均為觸發(fā)方式均為為為電電平觸發(fā)式平觸發(fā)式 電平觸發(fā)器的共同缺點是存在電平觸發(fā)器的共同缺點是存在空翻空翻 數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)湖南科技大學計算機科學與工程

3、學院湖南科技大學計算機科學與工程學院5.3 觸發(fā)器的觸發(fā)方式觸發(fā)器的觸發(fā)方式第五章第五章 觸發(fā)器觸發(fā)器2. 脈沖觸發(fā)方式脈沖觸發(fā)方式Q Q&SRCP&1G1G2G3G4G7G6G5G7QmQm主觸發(fā)器主觸發(fā)器從觸發(fā)器從觸發(fā)器1S1RQQ1S1RQmQm1RSCPCP邏輯圖邏輯圖1SC11RQQ邏輯符號邏輯符號數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)湖南科技大學計算機科學與工程學院湖南科技大學計算機科學與工程學院5.3 觸發(fā)器的觸發(fā)方式觸發(fā)器的觸發(fā)方式第五章第五章 觸發(fā)器觸發(fā)器2. 脈沖觸發(fā)方式脈沖觸發(fā)方式Q Q&SRCP&1G1G2G3G4G7G6G5G7QmQm主

4、觸發(fā)器主觸發(fā)器從觸發(fā)器從觸發(fā)器 由由兩個兩個同步同步RS觸發(fā)器觸發(fā)器組成主從組成主從RS觸發(fā)器。觸發(fā)器。 主觸發(fā)器接收信號，主觸發(fā)器接收信號，其狀態(tài)直接由輸入信號其狀態(tài)直接由輸入信號決定，決定， 從觸發(fā)器的輸入與主從觸發(fā)器的輸入與主觸發(fā)器的輸出相連，其觸發(fā)器的輸出相連，其狀態(tài)由主觸發(fā)器的狀態(tài)狀態(tài)由主觸發(fā)器的狀態(tài)決定。從觸發(fā)器的輸出決定。從觸發(fā)器的輸出狀態(tài)為主從觸發(fā)器的狀狀態(tài)為主從觸發(fā)器的狀態(tài)。態(tài)。數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)湖南科技大學計算機科學與工程學院湖南科技大學計算機科學與工程學院5.3 觸發(fā)器的觸發(fā)方式觸發(fā)器的觸發(fā)方式第五章第五章 觸發(fā)器觸發(fā)器2. 脈沖觸發(fā)方式脈沖觸發(fā)方式Q

5、Q&SRCP&1G1G2G3G4G7G6G5G7QmQm主觸發(fā)器主觸發(fā)器從觸發(fā)器從觸發(fā)器（1）主觸發(fā)器由）主觸發(fā)器由CP控制，從觸控制，從觸發(fā)器由發(fā)器由CP控制控制 （2）CP=1：主觸發(fā)器工作，鐘主觸發(fā)器工作，鐘控控RSQm 、 Qm CP=0：從觸發(fā)器禁止狀態(tài)從觸發(fā)器禁止狀態(tài)（不工作），（不工作），Q 、Q保持原狀態(tài)保持原狀態(tài) （3）CP由由10，主觸發(fā)器禁止，主觸發(fā)器禁止狀態(tài)，狀態(tài)，Qm 、 Qm 保持原狀態(tài)保持原狀態(tài) CP由由01，從觸發(fā)器工作，從觸發(fā)器工作，鐘控鐘控Qm、Qm Q 、Q 在在CP的一個周期內，的一個周期內，CP=1期間接收信號，期間接收信號，CP由由1

6、0（下降沿）翻轉（下降沿）翻轉（Q狀態(tài)可改變），且狀態(tài)可改變），且Q與與Q只能翻轉一次，只能翻轉一次，克服發(fā)空翻現(xiàn)象克服發(fā)空翻現(xiàn)象。 v 電路特點電路特點 R R S S 起起 作作 用用 主主 觸觸 發(fā)發(fā) 器器 接接 收收 信信 號號 從從 觸觸 發(fā)發(fā) 器器 翻翻 轉轉 C C P P 1 1 個個 C C P P （1）當當CP=0時時，CP=1。在。在CP=0期間，期間，RS觸發(fā)器的輸出狀態(tài)始終觸發(fā)器的輸出狀態(tài)始終不會變，即不會變，即Qn+1=Qn。 （2）當當CP由由0跳變到跳變到1之后，之后，即即CP=1，CP=0。主觸發(fā)器被主觸發(fā)器被打開接收打開接收R、S信號，使信號，使Qm和和Q

7、m獲得一個新狀態(tài)。但從獲得一個新狀態(tài)。但從觸發(fā)器被封鎖，所以觸發(fā)器被封鎖，所以輸出端輸出端Q、Q保持原來狀態(tài)不變保持原來狀態(tài)不變。 （3）當當CP由由1下降為下降為0時，時，CP變?yōu)樽優(yōu)?，CP變?yōu)樽優(yōu)?，這時，這時主觸發(fā)器被封鎖，從觸發(fā)器打開，接收在主觸發(fā)器被封鎖，從觸發(fā)器打開，接收在CP=1時，主時，主觸發(fā)器存儲的信號，使觸發(fā)器存儲的信號，使從觸發(fā)器的輸出狀態(tài)變化從觸發(fā)器的輸出狀態(tài)變化。 Q Q&SRCP&1G1G2G3G4G7G6G5G7QmQm主觸發(fā)器主觸發(fā)器從觸發(fā)器從觸發(fā)器v 工作原理工作原理數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)湖南科技大學計算機科學與工程學院湖南科技

8、大學計算機科學與工程學院 C CP P R R S S Q Qn n Q Qn n+ +1 1 說說 明明 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1 保保 持持 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 置置1 1 （同同S S） 1 1 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 置置0 0 （同同S S） 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 不不允允許許 顯然：從特征表中可知，顯然：從特征表中可知，與鐘控與鐘控RS觸發(fā)器相同。觸發(fā)器相同。但注意：鐘控但注意：鐘控RS為為CP=1間間有效，有效，主從主從RS為為CP=10有效

9、有效 主從主從RS觸發(fā)器的特性方程為觸發(fā)器的特性方程為 nnQRSQ1（約束條件）（約束條件） 0RS(CP下降沿有效下降沿有效) v 特性表與特征方程特性表與特征方程顯然：主從顯然：主從R-S觸發(fā)器輸出狀態(tài)的改觸發(fā)器輸出狀態(tài)的改變，發(fā)生在變，發(fā)生在CP的負向跳變時刻，即的負向跳變時刻，即CP時鐘的下降沿（時鐘的下降沿（CP=10）。）。 CPSRQQS R Qn+10 00 11 01 1不變不變0（同（同S）1（同（同S）不定不定主從主從RS觸發(fā)器狀態(tài)轉換圖同鐘控觸發(fā)器狀態(tài)轉換圖同鐘控RS觸發(fā)器觸發(fā)器 初始狀態(tài)為初始狀態(tài)為Q=0 v 波形圖波形圖數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)湖南科技

10、大學計算機科學與工程學院湖南科技大學計算機科學與工程學院注：主從注：主從RS觸發(fā)器克服了同步觸發(fā)器克服了同步RS觸發(fā)器在觸發(fā)器在CP1期間多次翻轉期間多次翻轉的問題，但在的問題，但在CLK1期間，主觸發(fā)器的輸出仍會隨輸入的變化期間，主觸發(fā)器的輸出仍會隨輸入的變化而變化，且仍存在不定態(tài)，輸入信號仍遵守而變化，且仍存在不定態(tài)，輸入信號仍遵守SR0. 為了使主從為了使主從SR觸發(fā)器在觸發(fā)器在SR1時也有確定的狀態(tài)，時也有確定的狀態(tài)，則將輸出端則將輸出端 Q 和和 Q 反饋到輸入端，這種觸發(fā)器稱為反饋到輸入端，這種觸發(fā)器稱為JK觸發(fā)器（簡稱觸發(fā)器（簡稱JK觸發(fā)器）。實際上這對反饋線通常在觸發(fā)器）。實際

11、上這對反饋線通常在制造集成電路時內部已接好。制造集成電路時內部已接好。2. 脈沖觸發(fā)方式脈沖觸發(fā)方式數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)湖南科技大學計算機科學與工程學院湖南科技大學計算機科學與工程學院5.3 觸發(fā)器的觸發(fā)方式觸發(fā)器的觸發(fā)方式第五章第五章 觸發(fā)器觸發(fā)器2. 脈沖觸發(fā)方式脈沖觸發(fā)方式Q Q&JKCP&1G1G2G3G4G7G6G5G7QmQm主觸發(fā)器主觸發(fā)器從觸發(fā)器從觸發(fā)器1JC11KQQ邏輯符號邏輯符號0101CP011RS CIF從從QQQQKQRQJS R CIF主主QJKQS10F主主封鎖封鎖0CP01CP0101RS CIF從從QQQQR CIF主主QJK

12、QSCP01010設觸發(fā)器原設觸發(fā)器原態(tài)為態(tài)為“1”態(tài)態(tài)為為“？”狀狀態(tài)態(tài)J=1, K=1時，每來時，每來一個時鐘脈沖，狀一個時鐘脈沖，狀態(tài)翻轉一次，態(tài)翻轉一次，即具即具有計數(shù)功能。有計數(shù)功能。(1)J=1, K=11RS CIF從從QQQQR CIF主主QJKQS11 1001010(1)J=1, K=1 設觸發(fā)器原設觸發(fā)器原態(tài)為態(tài)為“0”態(tài)態(tài)翻轉為翻轉為“1”態(tài)態(tài)11 011 0101001011RS CIF從從QQQQR CIF主主QJKQSCP01CP010(2)J=0，K=1 設觸發(fā)器原設觸發(fā)器原態(tài)為態(tài)為“1”態(tài)態(tài)翻轉為翻轉為“0”態(tài)態(tài)01 100101011001設觸發(fā)器原設觸發(fā)器

13、原態(tài)為態(tài)為“0”態(tài)態(tài)為為“？”態(tài)態(tài)1RS CIF從從QQQQR CIF主主QJKQS01CP010(2)J=0，K=1 設觸發(fā)器原設觸發(fā)器原態(tài)為態(tài)為“1”態(tài)態(tài)翻轉為翻轉為“0”態(tài)態(tài)01 100101011001設觸發(fā)器原設觸發(fā)器原態(tài)為態(tài)為“0”態(tài)態(tài)為為“？”態(tài)態(tài)1RS CIF從從QQQQR CIF主主QJKQS01CP010(3)J=1，K=0 設觸發(fā)器原設觸發(fā)器原態(tài)為態(tài)為“0”態(tài)態(tài)翻轉為翻轉為“1”態(tài)態(tài)10 011 010100101設觸發(fā)器原設觸發(fā)器原態(tài)為態(tài)為“1”態(tài)態(tài)為為“？”態(tài)態(tài)1RS CIF從從QQQQR CIF主主QJKQSCP010(4)J=0，K=0 設觸發(fā)器原設觸發(fā)器原態(tài)為態(tài)

14、為“0”態(tài)態(tài)保持原態(tài)保持原態(tài)00 0100011RS CIF從從QQQQR CIF主主QJKQSCPQJS KQR CP高電平時高電平時F主主狀態(tài)狀態(tài)由由S、R 決定，決定，F(xiàn)從從狀態(tài)不變。狀態(tài)不變。CP下降沿下降沿( )觸發(fā)觸發(fā)器翻轉器翻轉（ F從從狀態(tài)與狀態(tài)與F主主狀態(tài)一致）。狀態(tài)一致）。1RS CIF從從QQQQR CIF主主QJKQSQn10 0 1 1 1 0 0Qn 0 10 1 0 1 0 1 0 1 ()CJKQ例：例：畫出畫出JK 觸發(fā)器輸出波形觸發(fā)器輸出波形QJ K Qn+1 0 0 Qn 0 1 0 1 0 1 1 1 Qn數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)湖南科技大學

15、計算機科學與工程學院湖南科技大學計算機科學與工程學院2. 脈沖觸發(fā)方式脈沖觸發(fā)方式數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)湖南科技大學計算機科學與工程學院湖南科技大學計算機科學與工程學院2. 脈沖觸發(fā)方式脈沖觸發(fā)方式例：已知主從例：已知主從JK觸發(fā)器的輸入觸發(fā)器的輸入及時鐘波形如圖所示，試畫出及時鐘波形如圖所示，試畫出輸出端輸出端Q和和Q 波形波形解：其輸出波形如右圖解：其輸出波形如右圖11011100010一次變一次變化問題化問題數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)湖南科技大學計算機科學與工程學院湖南科技大學計算機科學與工程學院5.3 觸發(fā)器的觸發(fā)方式觸發(fā)器的觸發(fā)方式第五章第五章 觸發(fā)器觸發(fā)器3

16、. 邊沿觸發(fā)方式邊沿觸發(fā)方式 由于由于JK觸發(fā)器存在觸發(fā)器存在一次變化一次變化問題，所以抗干擾問題，所以抗干擾能力差。為了提高觸發(fā)器工作的可靠性，希望觸發(fā)能力差。為了提高觸發(fā)器工作的可靠性，希望觸發(fā)器的次態(tài)（新態(tài)）僅決定于器的次態(tài)（新態(tài)）僅決定于CP的下降沿（或上升沿）的下降沿（或上升沿）到達時刻的輸入信號的狀態(tài)，與到達時刻的輸入信號的狀態(tài)，與CP的其它時刻的信的其它時刻的信號無關。這樣出現(xiàn)了各種號無關。這樣出現(xiàn)了各種邊沿觸發(fā)器邊沿觸發(fā)器。數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)湖南科技大學計算機科學與工程學院湖南科技大學計算機科學與工程學院5.3 觸發(fā)器的觸發(fā)方式觸發(fā)器的觸發(fā)方式第五章第五章 觸

17、發(fā)器觸發(fā)器3. 邊沿觸發(fā)方式邊沿觸發(fā)方式 邊沿觸發(fā)器是利用時鐘脈沖的有效邊沿（上升沿或下降沿）邊沿觸發(fā)器是利用時鐘脈沖的有效邊沿（上升沿或下降沿）將輸入的變化反映在輸出端，而在將輸入的變化反映在輸出端，而在CPCP=0=0及及CPCP=1=1不接收信號。不接收信號。 邊沿觸發(fā)器邊沿觸發(fā)器CPCP脈沖上升沿或下降沿進行觸發(fā)。脈沖上升沿或下降沿進行觸發(fā)。 正邊沿觸發(fā)器正邊沿觸發(fā)器CPCP脈沖上升沿觸發(fā)。脈沖上升沿觸發(fā)。 負邊沿觸發(fā)器負邊沿觸發(fā)器CPCP脈沖下降沿觸發(fā)。脈沖下降沿觸發(fā)。 邊沿觸發(fā)方式，可提高觸發(fā)器工作的可靠性，增強抗干擾能力。邊沿觸發(fā)方式，可提高觸發(fā)器工作的可靠性，增強抗干擾能力。

18、011101100101G5G6G2G1011110001011邊沿觸發(fā)邊沿觸發(fā)D觸發(fā)器又叫做維持阻塞型觸發(fā)器又叫做維持阻塞型D觸發(fā)器觸發(fā)器數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)湖南科技大學計算機科學與工程學院湖南科技大學計算機科學與工程學院CDQ邏輯符號邏輯符號波形圖波形圖維持維持-阻塞阻塞D觸發(fā)器的邏輯功觸發(fā)器的邏輯功能與同步能與同步D觸發(fā)器的功能相觸發(fā)器的功能相同，因此，特性表和真值表同，因此，特性表和真值表也相同。區(qū)別在于維持也相同。區(qū)別在于維持-阻阻塞塞D觸發(fā)器只有在觸發(fā)器只有在CP上升沿上升沿到達時刻才有效到達時刻才有效數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)湖南科技大學計算機科學與工程

19、學院湖南科技大學計算機科學與工程學院異步端與多輸入端異步端與多輸入端5.4 觸發(fā)器中其余端的處理觸發(fā)器中其余端的處理異步端異步端異步端異步端多輸入端多輸入端邏輯符號邏輯符號數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)湖南科技大學計算機科學與工程學院湖南科技大學計算機科學與工程學院各組成部分的功能各組成部分的功能輸入端輸入端D, 為異步為異步置位端，置位端， 為異步為異步復位端。作用是人為復位端。作用是人為地置地置1或置或置0，連線，連線1，2，3，4分別稱為置分別稱為置0維持線，阻塞置維持線，阻塞置1線，線，置置1維持線和阻塞置維持線和阻塞置0線。線。 DSDR異步端與多輸入端異步端與多輸入端數(shù)字邏輯

20、與數(shù)字系統(tǒng)數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)湖南科技大學計算機科學與工程學院湖南科技大學計算機科學與工程學院SD=RD=1，D=0，CP=0時，時，G3、G4、G6輸出輸出1，G5輸出輸出0， ，Q保持不變。保持不變。1 RSSD=RD=1，D=0，CP=1時，時，G4輸出為輸出為0， ，G6不變，不變，G3，G5組成的基本組成的基本RS觸發(fā)器觸發(fā)器輸入全為輸入全為1，輸出保持不，輸出保持不變，變， 。G1、G2組成的組成的RS觸發(fā)器置觸發(fā)器置0。0R1SD=0時時 維持阻塞維持阻塞D觸發(fā)器工作原理觸發(fā)器工作原理異步端與多輸入端異步端與多輸入端數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)湖南科技大學計算機科學與工程學

21、院湖南科技大學計算機科學與工程學院SD=RD=1，D=1，CP=0時，時，G3、G4輸出輸出1，G6輸出輸出0，G5輸出輸出1。SD=RD=1，D=1，CP=1時，時，G3輸出輸出0，Q置置1。 線線1、2的作用保證的作用保證D=0時，在時，在CP上升沿瞬間使觸發(fā)上升沿瞬間使觸發(fā)器置器置0。線。線3、4的作用保證的作用保證D=1時，在時，在CP上升沿瞬間使上升沿瞬間使觸發(fā)器置觸發(fā)器置1。這樣的觸發(fā)器。這樣的觸發(fā)器具有抗干擾能力、工作穩(wěn)定具有抗干擾能力、工作穩(wěn)定可靠?？煽?。D=1時時異步端與多輸入端異步端與多輸入端數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)湖南科技大學計算機科學與工程學院湖南科技大學計

22、算機科學與工程學院例例 已知維持阻塞邊沿已知維持阻塞邊沿D觸發(fā)器輸入觸發(fā)器輸入CP和和D信號的波形（已信號的波形（已知知 ），如圖所示，試畫出輸出端），如圖所示，試畫出輸出端Q和和 的波形。的波形。1DDSRQ異步端與多輸入端異步端與多輸入端數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)湖南科技大學計算機科學與工程學院湖南科技大學計算機科學與工程學院1. 觸發(fā)器的脈沖工作特性觸發(fā)器的脈沖工作特性 觸發(fā)器的脈沖工作特性是指：觸發(fā)器的脈沖工作特性是指：觸發(fā)器對時鐘觸發(fā)器對時鐘脈沖、輸入信號之間的時間關系的要求。脈沖、輸入信號之間的時間關系的要求。5.5 觸發(fā)器的脈沖工作特性及主要參數(shù)觸發(fā)器的脈沖工作特性及主

23、要參數(shù)1） 建立時間建立時間 tset從輸入信號穩(wěn)定到從輸入信號穩(wěn)定到CP有效沿出現(xiàn)之間必要的時間間隔有效沿出現(xiàn)之間必要的時間間隔 2） 保持時間保持時間 tkeep從從CP有效沿出現(xiàn)到觸發(fā)器輸出達穩(wěn)定所需要的時間間隔有效沿出現(xiàn)到觸發(fā)器輸出達穩(wěn)定所需要的時間間隔 3） CP脈沖寬度脈沖寬度 tWCP高電平寬度高電平寬度 tCPH CP低電平寬度低電平寬度 tCPL脈沖周期脈沖周期T= tCPH+ tCPL Ttset+tkeep數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)湖南科技大學計算機科學與工程學院湖南科技大學計算機科學與工程學院 觸發(fā)器的應用非常廣泛，是時序邏輯電路重觸發(fā)器的應用非常廣泛，是時序

24、邏輯電路重要的組成部分，其典型應用將在下一章中作較詳要的組成部分，其典型應用將在下一章中作較詳細的介紹。這里先舉一例，使讀者體會觸發(fā)器的細的介紹。這里先舉一例，使讀者體會觸發(fā)器的“記憶記憶”作用作用。觸發(fā)器觸發(fā)器“記憶記憶”功能的舉例功能的舉例例例：設計一個：設計一個3 3人搶答電路。人搶答電路。3 3人人A A、B B、C C各控制一個各控制一個按鍵開關按鍵開關K KA A、K KB B、K KC C和一個發(fā)光二極管和一個發(fā)光二極管DADA、DBDB、DCDC。誰先按下開關，誰的發(fā)光二極管亮，同時使其他人的誰先按下開關，誰的發(fā)光二極管亮，同時使其他人的搶答信號無效。搶答信號無效。數(shù)字邏輯與數(shù)

25、字系統(tǒng)數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)湖南科技大學計算機科學與工程學院湖南科技大學計算機科學與工程學院觸發(fā)器觸發(fā)器“記憶記憶”功能的舉例功能的舉例ARBRCR+Vcc+5VKAKBKCDADBDC330330330GAGBGCOAOBOC&VVV 1. 1. 用門電路組用門電路組成的基本電路成的基本電路 開始搶答前，三按鍵開關開始搶答前，三按鍵開關KAKA、KBKB、KCKC均不按下，均不按下，A A、B B、C C三信號都為三信號都為0 0，G GA A、G GB B、G GC C門的輸出都為門的輸出都為1 1，三，三個發(fā)光二極管均不亮。個發(fā)光二極管均不亮。 數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)湖

26、南科技大學計算機科學與工程學院湖南科技大學計算機科學與工程學院觸發(fā)器觸發(fā)器“記憶記憶”功能的舉例功能的舉例ARBRCR+Vcc+5VKAKBKCDADBDC330330330GAGBGCOAOBOC&VVV 開始搶答后，如開始搶答后，如K KA A第一個被按下，則第一個被按下，則A=1A=1，G GA A門的門的輸出變?yōu)檩敵鲎優(yōu)閂 VOAOA=0=0，點亮發(fā)光二極管，點亮發(fā)光二極管D DA A，同時，同時，V VOAOA的的0 0信號信號封鎖封鎖了了G GB B、G GC C門，門，K KB B、K KC C再按下再按下無效無效。 討論討論：該電：該電路有缺陷嗎？路有缺陷嗎？觸發(fā)器觸發(fā)

27、器“記憶記憶”功能的舉例功能的舉例 開始搶答前，先按一下復位鍵開始搶答前，先按一下復位鍵K KR R，即，即3 3個觸發(fā)器的個觸發(fā)器的R R信號都為信號都為0 0，使，使Q QA A、Q QB B、Q QC C均置均置0 0，三個發(fā)光二極管均不亮。開始搶答后，三個發(fā)光二極管均不亮。開始搶答后，如如K KA A第一個被按下，則第一個被按下，則FFAFFA的的S=0S=0，使，使QAQA置置1 1，G GA A門的輸出變?yōu)殚T的輸出變?yōu)閂 VOAOA=0=0，點亮發(fā)光二極管，點亮發(fā)光二極管D DA A，同時，同時，V VOAOA的的0 0信號封鎖了信號封鎖了G GB B、G GC C門，門，K KB

28、 B、K KC C再按下無效。再按下無效。2.2.用基本用基本RSRS觸發(fā)觸發(fā)器組成的電路器組成的電路RKRQRQRQ+VccDADBDC330330330GAGBGCOAOBOC&KARSKBRSKCRSRRR+5VBCAFFAFFBFFCVVVQQQ其中其中K KR R為復位鍵，為復位鍵，由裁判控制。由裁判控制。 該電路與門電路功能一樣，但由于使用了觸發(fā)器，按鍵開關該電路與門電路功能一樣，但由于使用了觸發(fā)器，按鍵開關只要按一下，觸發(fā)器就能記住這個信號。如只要按一下，觸發(fā)器就能記住這個信號。如K KA A第一個被按下，則第一個被按下，則FFAFFA的的S=0S=0，使，使Q QA A

29、置置1 1，然后松開，然后松開K KA A，此時，此時FFAFFA的的S=R=1S=R=1，觸發(fā)器保持，觸發(fā)器保持原狀態(tài)，保持著剛才的原狀態(tài)，保持著剛才的Q QA A=1=1，直到裁判重新按下，直到裁判重新按下K KR R鍵，新一輪搶鍵，新一輪搶答開始。這就是觸發(fā)器的答開始。這就是觸發(fā)器的“記憶記憶”作用。作用。數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)湖南科技大學計算機科學與工程學院湖南科技大學計算機科學與工程學院觸發(fā)器的選擇和使用觸發(fā)器的選擇和使用l 各種觸發(fā)器具有不同的邏輯功能，即使功能相同，不各種觸發(fā)器具有不同的邏輯功能，即使功能相同，不同系列的觸發(fā)器在結構、性能等方面也有差異，在使用中同系

30、列的觸發(fā)器在結構、性能等方面也有差異，在使用中注意處理好一些實際問題，綜述如下：注意處理好一些實際問題，綜述如下：l 基本基本RS觸發(fā)器及其性質是觸發(fā)器電路的基礎。同步觸發(fā)器及其性質是觸發(fā)器電路的基礎。同步RS觸發(fā)器，在基本觸發(fā)器，在基本RS觸發(fā)器的基礎上加入時鐘脈沖，缺點是觸發(fā)器的基礎上加入時鐘脈沖，缺點是有空翻現(xiàn)象。實用的集成時鐘觸發(fā)器分為主從型、邊沿型有空翻現(xiàn)象。實用的集成時鐘觸發(fā)器分為主從型、邊沿型和主從邊沿型。和主從邊沿型。l 同步觸發(fā)器有空翻現(xiàn)象，只能用在脈沖高或低有效電同步觸發(fā)器有空翻現(xiàn)象，只能用在脈沖高或低有效電平作用期間輸入信號不變的場合。平作用期間輸入信號不變的場合。數(shù)字邏

31、輯與數(shù)字系統(tǒng)數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)湖南科技大學計算機科學與工程學院湖南科技大學計算機科學與工程學院l 邊沿觸發(fā)方式分上升、下降沿觸發(fā)，無空翻，抗干擾能邊沿觸發(fā)方式分上升、下降沿觸發(fā)，無空翻，抗干擾能力強，但使用這種觸發(fā)器時，對時鐘脈沖的邊沿要求嚴格。力強，但使用這種觸發(fā)器時，對時鐘脈沖的邊沿要求嚴格。時間不能長，防止電路無法正常工作。時間不能長，防止電路無法正常工作。l 主從觸發(fā)器也無空翻，但采取雙拍工作方式，主觸發(fā)器主從觸發(fā)器也無空翻，但采取雙拍工作方式，主觸發(fā)器可能誤動作，抗干擾能力依然較弱，可能誤動作，抗干擾能力依然較弱，l 由于電路實際上存在延遲時間，所以由于電路實際上存在延遲時間，所以

32、，時鐘輸入和信號，時鐘輸入和信號輸入在作用時間上應當很好配合，否則就不能可靠地工作。輸入在作用時間上應當很好配合，否則就不能可靠地工作。要求信號輸入在要求信號輸入在CP 有效作用沿前、后各有一段時間保持不變。有效作用沿前、后各有一段時間保持不變。l 在選用時根據(jù)需要從速度、功耗、功能、觸發(fā)方式等方在選用時根據(jù)需要從速度、功耗、功能、觸發(fā)方式等方面考慮。面考慮。l 設置直接置設置直接置0、置、置1為使用觸發(fā)器提供了方便。為使用觸發(fā)器提供了方便。觸發(fā)器的選擇和使用觸發(fā)器的選擇和使用數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)湖南科技大學計算機科學與工程學院湖南科技大學計算機科學與工程學院 本章小結本章小結觸發(fā)器構成數(shù)字系統(tǒng)的基本邏輯單元，具有觸發(fā)器構成數(shù)字系統(tǒng)的基本邏輯單元，具有記憶功能，用于構成時序邏輯電路。記憶功能，用于構成時序邏輯電路。觸發(fā)器有兩個基本特性：觸發(fā)器有兩個基本特性：有兩個穩(wěn)定狀態(tài)；有兩個穩(wěn)定狀態(tài)；在外信號作用下，兩個穩(wěn)定狀態(tài)可相互轉換，沒在外信號作用下，兩個穩(wěn)定狀態(tài)可相互轉換，沒有外信號作用時保持原狀態(tài)不變。因此，觸發(fā)器有外信號作用時保持原狀態(tài)