數(shù)字邏輯：第三章 時序邏輯1

存儲1位二值信號的基本單元電路，是一種記憶元件。1.特點：1)兩個穩(wěn)定狀態(tài)，1和0。2)輸入信號可置輸出為，1或0

。3)輸入信號消失后，新狀態(tài)保存下來保持。4)結(jié)構(gòu)：邏輯門＋反饋第三章時序邏輯§3.1雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器（Flip-Flop)QQX1X2按功能分類：RS觸發(fā)器

D觸發(fā)器

JK觸發(fā)器

T型觸發(fā)器。按電路結(jié)構(gòu)：基本觸發(fā)器

電平觸發(fā)器（鎖存器）邊沿觸發(fā)器（寄存器）主從型2.觸發(fā)器的狀態(tài)方程：QQX1X2次態(tài)現(xiàn)態(tài)輸入信號一、基本RS觸發(fā)器1.邏輯符號：輸入端：

R(Reset)為復(fù)位端（使Q＝0)，S(Set)為置位端（使Q＝1）0狀態(tài)1狀態(tài)輸出端：Q，QRSQ直接復(fù)位置位FF的簡稱。&&RQSQ&&RQSQQRSQ2.邏輯功能：1)次態(tài)方程（特征方程、狀態(tài)方程）Qn+1表示為輸入和Qn的函數(shù)式111011101001110010100000功能Qn+1QnRS1110111010011110置“1”1010100000功能Qn+1QnRS1111保持00110101置“0”00011110置“1”1010╳100不定╳000功能Qn+1QnRSQn（Q)：現(xiàn)態(tài)，Qn＋1：次態(tài)，輸入信號作用后的狀態(tài)。2)狀態(tài)轉(zhuǎn)移真值表3)激勵表（驅(qū)動表）和狀態(tài)圖激勵表：列出觸發(fā)器欲達(dá)目標(biāo)狀態(tài)所需加的輸入信號。狀態(tài)圖：描述觸發(fā)器的狀態(tài)轉(zhuǎn)換關(guān)系及轉(zhuǎn)換條件的圖形。01RS=d11d10RS=01QnQn+1RS00011011QnQn+1RS00011011d1

QnQn+1RS00011011d110

QnQn+1RS00011011d11001

QnQn+1RS00011011d110011dQRSQ4)工作時序圖：反映輸入信號、觸發(fā)器狀態(tài)之間對應(yīng)關(guān)系的圖形。SRQ1‘0’開始RS同時有效基本觸發(fā)器以輸入的變化為關(guān)鍵點初始狀態(tài)為“0”（1)R、S之間有約束關(guān)系；（2)不能進(jìn)行定時控制。3.存在問題問題：觸發(fā)器在En（Gate）有效電平時間內(nèi)翻轉(zhuǎn)，翻轉(zhuǎn)到何狀態(tài)由輸入信號決定。二、電平（同步）D觸發(fā)器（鎖存器）在門控信號En（Gate）有效期間，接收輸入信號，狀態(tài)發(fā)生改變；否則，觸發(fā)器狀態(tài)維持不變。QQEnD1)狀態(tài)方程：En＝0時，維持原狀態(tài)。En＝1時，次態(tài)方程：&&G1(R)QG2DQ&&EnG3G4(S)QQEnDR和S端始終互補Qn＋1＝DD觸發(fā)器的次態(tài)與輸入信號D一致又稱D鎖存器(latch)

或數(shù)據(jù)暫存器。DQ(n+1)0101QQEnD2)狀態(tài)轉(zhuǎn)換真值表3)狀態(tài)圖0101104)工作時序圖：Q‘0’開始EnD初始狀態(tài)為“0”空翻空翻：在一個門控信號的作用下，觸發(fā)器狀態(tài)變化多于一次的現(xiàn)象。以En有效和En有效中輸入的變化為關(guān)鍵點（1)可能出現(xiàn)“空翻”現(xiàn)象；（2)邏輯功能比較簡單。5）存在問題：6）集成同步D觸發(fā)器En3、4En1、24D同步觸發(fā)器☆“空翻”：是鎖存器共有的問題關(guān)鍵：電平使能解決方案：改電平使能為邊沿觸發(fā)。三、邊沿觸發(fā)器（寄存器）QQCPD僅在時鐘CP的有效邊沿才接受輸入信號，改變狀態(tài)。1.邊沿觸發(fā)D觸發(fā)器采用上升沿觸發(fā)。觸發(fā)器的次態(tài)取決于邊沿前一瞬間的輸入。Qn＋1＝D1)邏輯功能Q‘0’開始CPD邊沿觸發(fā)器以有效邊沿為關(guān)鍵點2)時序圖初始狀態(tài)為“0”D寄存器(register)

。QQCPD3)集成邊沿D觸發(fā)器雙D觸發(fā)器邏輯功能比較簡單。4）存在問題：DQQCICPSDRD(clear)CPQQQDCP初始狀態(tài)為0二進(jìn)制計數(shù)（二分頻）J＝K＝0時，具有維持功能；

J＝K＝1時，具有狀態(tài)翻轉(zhuǎn)功能。1)狀態(tài)方程：2.負(fù)邊沿JK觸發(fā)器2)狀態(tài)表：Qn+1QnKJ01111011110110010110001011000000Qn+1QnKJ01J=0K=dJ=dK=0J=1K=dJ=dK=13)狀態(tài)圖Q清‘0’開始CPRJK12345674)時序圖JK5)集成邊沿JK觸發(fā)器雙J-K觸發(fā)器CPKQQJCQCP初始狀態(tài)為0Q“0”3.上升沿T觸發(fā)器T＝0時，觸發(fā)器維持原狀

T＝1時，觸發(fā)器在CP作用下翻轉(zhuǎn)。011101110000Qn+1QnT1)邏輯功能：CPT1234567Q2)時序圖：初始狀態(tài)為0二進(jìn)制計數(shù)（二分頻）JKD例2/4線譯碼器，觸發(fā)器，已知A,B的波形