數(shù)字電子信號(hào) 第4章

數(shù)字電子技術(shù)中北大學(xué)

DigitalElectronicsTechnology第4章觸發(fā)器一概述二幾種常用觸發(fā)器的電路組成、工作原理、特性

三觸發(fā)器的應(yīng)用四本章小結(jié)主要要求：

了解觸發(fā)器的概念、基本特性和作用。了解觸發(fā)器的類型和邏輯功能的描述方法。4.1概述第4章集成觸發(fā)器一、觸發(fā)器的概念、基本特性和作用

Flip-Flop，簡(jiǎn)寫為FF，又稱雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器。是指能夠存儲(chǔ)1位二值信號(hào)的基本單元電路?；咎匦?1)有兩個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)(簡(jiǎn)稱穩(wěn)態(tài))，正好用來(lái)表示邏輯

0

和

1。(2)在輸入信號(hào)作用下，觸發(fā)器的兩個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)可相互轉(zhuǎn)換

(稱為狀態(tài)的翻轉(zhuǎn))。輸入信號(hào)消失后，新狀態(tài)可長(zhǎng)期保持下來(lái)，因此具有記憶功能，可存儲(chǔ)二進(jìn)制信息。一個(gè)觸發(fā)器可存儲(chǔ)1位二進(jìn)制數(shù)碼第4章集成觸發(fā)器觸發(fā)器和門電路是構(gòu)成數(shù)字電路的基本單元。

觸發(fā)器有記憶功能，由它構(gòu)成的電路在某時(shí)刻的輸出不僅取決于該時(shí)刻的輸入，還與電路原來(lái)狀態(tài)有關(guān)。二、一些約定1態(tài)：Qn=1，Qn=00態(tài)：不定狀態(tài)：Qn=1，Qn=1Qn=0，Qn=0現(xiàn)態(tài)：觸發(fā)器在接受信號(hào)之前所處的狀態(tài)。記為Qn。次態(tài)：觸發(fā)器在接收信號(hào)之后建立的新的穩(wěn)定狀態(tài)，記為Qn+1。Qn=0，Qn=1邏輯門的開通與封鎖E=0時(shí)，L=1。稱與非門封鎖。EAB&LE=1時(shí)，L=AB，與非門開通。EABL1E=1時(shí)，L=0。稱或非門封鎖。E=0時(shí)，L=A+B，或非門開通。三、觸發(fā)器的類型

根據(jù)邏輯功能不同分為

RS

觸發(fā)器

D

觸發(fā)器

JK

觸發(fā)器

T

觸發(fā)器

T觸發(fā)器根據(jù)觸發(fā)方式不同分為電平觸發(fā)器邊沿觸發(fā)器主從觸發(fā)器根據(jù)電路結(jié)構(gòu)不同分為

基本

RS

觸發(fā)器同步觸發(fā)器主從觸發(fā)器邊沿觸發(fā)器三、觸發(fā)器邏輯功能的描述方法

主要有特性表、特性方程、狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖和波形圖(又稱時(shí)序圖)等。第4章集成觸發(fā)器主要要求：

掌握幾種常用觸發(fā)器的邏輯功能和工作特點(diǎn)。掌握RS觸發(fā)器、D觸發(fā)器、JK觸發(fā)器的邏輯功能及其特性方程。4.2幾種常用觸發(fā)器

能根據(jù)觸發(fā)器符號(hào)識(shí)別其邏輯功能和觸發(fā)方式，并進(jìn)行波形分析。第4章集成觸發(fā)器一、基本RS觸發(fā)器（電路結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單的，其他觸發(fā)器在此基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的）

BasicFlip-Flop(一)由與非門組成的基本RS觸發(fā)器當(dāng)Sd=0時(shí)，當(dāng)Sd=1時(shí)，Qn=0，Qn=1即當(dāng)Sd由0變?yōu)?時(shí)，狀態(tài)不能保持。Qn=1，Qn=0接上反饋后，Qn=1，Qn=0當(dāng)Sd=0時(shí)，當(dāng)Sd由0變成1時(shí)，Qn=1，Qn=0即當(dāng)Sd信號(hào)消失時(shí)，由于反饋的作用，電路能保持原來(lái)的輸出狀態(tài)。第4章集成觸發(fā)器QQ1.電路結(jié)構(gòu)及邏輯符號(hào)QQSDRDG1G2QQSDRDSRSDRDQQQ=1，Q=0時(shí)，稱為觸發(fā)器的1狀態(tài)，記為Q=1；Q=0，Q=1時(shí)，稱為觸發(fā)器的0狀態(tài)，記為Q=0。RDSD置0端，也稱復(fù)位端。

R即Reset置1端，也稱置位端。

S即Set信號(hào)輸入端互補(bǔ)輸出端，正常工作時(shí)，它們的輸出狀態(tài)相反。

低電平有效第4章集成觸發(fā)器工作原理工作原理QQSDRDG1G211011000SDRD功能說(shuō)明輸入QQ輸出2.工作原理及邏輯功能011110觸發(fā)器被置0觸發(fā)器置010第4章集成觸發(fā)器2.工作原理及邏輯功能QQSDRDG1G211011000SDRD功能說(shuō)明輸入QQ輸出100111觸發(fā)器被置1觸發(fā)器置010觸發(fā)器置101第4章集成觸發(fā)器2.工作原理及邏輯功能QQSDRDG1G211011000SDRD功能說(shuō)明輸入QQ輸出11觸發(fā)器置010觸發(fā)器置101觸發(fā)器保持原狀態(tài)不變不變&&G1門輸出G2門輸出第4章集成觸發(fā)器2.工作原理及邏輯功能QQSDRDG1G2輸出狀態(tài)不確定(禁用)不定11011000SDRD功能說(shuō)明輸入QQ輸出觸發(fā)器置010觸發(fā)器置101觸發(fā)器保持原狀態(tài)不變不變0011輸出既非0狀態(tài)，也非1狀態(tài)。當(dāng)RD和

SD同時(shí)由0變1時(shí)，輸出狀態(tài)可能為0，也可能為1，即輸出狀態(tài)不定。因此，這種情況禁用。第4章集成觸發(fā)器特性表3.邏輯功能的特性表描述觸發(fā)器次態(tài)與輸入信號(hào)和電路原有狀態(tài)之間關(guān)系的真值表。

在列觸發(fā)器的特性表時(shí)，因?yàn)橛|發(fā)器新的狀態(tài)Qn+1

不僅與輸入狀態(tài)有關(guān)，而且與觸發(fā)器原來(lái)的狀態(tài)Qn

有關(guān)，所以把Qn也作為一個(gè)變量列入表中，稱作狀態(tài)變量，把這種含有狀態(tài)變量的真值表叫做觸發(fā)器的特性表。第4章集成觸發(fā)器00001×觸發(fā)器狀態(tài)不定0×1010100觸發(fā)器置000101101觸發(fā)器置1111110011觸發(fā)器保持原狀態(tài)不變說(shuō)明Qn+1QnSDRD與非門組成的基本RS觸發(fā)器特性表第4章集成觸發(fā)器次態(tài)Qn+1的卡諾圖4.邏輯功能的特性方程描述

描述觸發(fā)器邏輯功能的函數(shù)表達(dá)式稱為特征方程，又稱狀態(tài)方程或次態(tài)方程。第4章集成觸發(fā)器5、邏輯功能的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖描述

描述觸發(fā)器的狀態(tài)轉(zhuǎn)換關(guān)系及轉(zhuǎn)換條件的圖形稱為狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖，簡(jiǎn)稱狀態(tài)圖。用圓圈及其內(nèi)的標(biāo)注表示電路的所有穩(wěn)態(tài)，用箭頭表示狀態(tài)轉(zhuǎn)換的方向，箭頭旁的標(biāo)注表示狀態(tài)轉(zhuǎn)換的條件。

第4章集成觸發(fā)器波形分析舉例解：[例]設(shè)下圖中觸發(fā)器初始狀態(tài)為

0，試對(duì)應(yīng)輸入波形畫出

Q和

Q的波形。QQSDRDSRSDRD保持初態(tài)為0，故保持為0。置

0保持QQ置

1第4章集成觸發(fā)器RdSdQQ(二)由或非門組成的基本RS觸發(fā)器

1.電路結(jié)構(gòu)及邏輯符號(hào)第4章集成觸發(fā)器基本RS觸發(fā)器的兩種形式特性表Qn11101010不定00Qn+1SDRD不定11001110Qn00Qn+1SDRDQQSDRDSRQQSDRDSR邏輯符號(hào)置0、置1信號(hào)低電平有效置0、置1信號(hào)高電平有效注意弄清輸入信號(hào)是低電平有效還是高電平有效。第4章集成觸發(fā)器

1.電路有兩個(gè)穩(wěn)態(tài):0和1,具有記憶功能。

2.電路狀態(tài)的轉(zhuǎn)換需外加觸發(fā)脈沖。

4.有約束條件。

3.動(dòng)作特點(diǎn)：輸入的改變會(huì)隨時(shí)改變輸出狀態(tài)→稱為直接置0、置1。(三)基本RS觸發(fā)器的特點(diǎn)、優(yōu)缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)電路簡(jiǎn)單，是構(gòu)成各種觸發(fā)器的基礎(chǔ)。缺點(diǎn)2.有約束條件。1.輸出受輸入信號(hào)直接控制，不能定時(shí)控制。第4章集成觸發(fā)器

基本RS觸發(fā)器的應(yīng)用（1）作為隨機(jī)存儲(chǔ)器（2）消除機(jī)械開關(guān)抖動(dòng)+5vRKVoVoQ&&G2G1+5vRK+5vRQ4.2、同步觸發(fā)器

SynchronousFlip-Flop實(shí)際工作中，觸發(fā)器的工作狀態(tài)不僅要由觸發(fā)輸入信號(hào)決定，而且要求按照一定的節(jié)拍工作。為此，需要增加一個(gè)時(shí)鐘控制端CP。

CP即ClockPulse，它是一串周期和脈寬一定的矩形脈沖。

具有時(shí)鐘脈沖控制的觸發(fā)器稱為時(shí)鐘觸發(fā)器，又稱鐘控觸發(fā)器。同步觸發(fā)器是其中最簡(jiǎn)單的一種，而基本RS觸發(fā)器稱異步觸發(fā)器。第4章集成觸發(fā)器QQG1G2SRG3G4CPQ3Q4（一）同步RS觸發(fā)器

工作原理★CP=0時(shí)，G3、G4被封鎖?；綬S觸發(fā)器的輸入均為1，觸發(fā)器狀態(tài)保持不變。（即無(wú)時(shí)鐘信號(hào)，輸入不起作用）★CP=1時(shí)，G3、G4解除封鎖，將輸入信號(hào)

R和S取非后送至基本

RS觸發(fā)器的輸入端。（有時(shí)鐘脈沖，信號(hào)起作用）0111SR1.電路結(jié)構(gòu)與工作原理

基本

RS

觸發(fā)器增加了由時(shí)鐘

CP

控制的門

G3、G4第4章集成觸發(fā)器QQG1G2SRG3G4CPQ3Q42.邏輯功能與邏輯符號(hào)第4章集成觸發(fā)器S=1,R=0(S=0,R=1)Qn+1=1

S=0,R=1(S=1,R=0)Qn+1=0

S=1,R=1(S=0,R=0)

不定

S=0,R=0(S=1,R=1)Qn+1=Qn

QQ1SC11R3.同步RS觸發(fā)器的特性表與特性方程0000101010101011010110001111×0×1Qn+1QnSR特性表同步RS觸發(fā)器Qn+1的卡諾圖RSQn0100011110

×

×

1

1

1

特性方程RS=0(約束條件)注意適用條件：cp=1第4章集成觸發(fā)器

i)狀態(tài)的改變發(fā)生在CP上升沿來(lái)到時(shí)；

ii)在CP=1期間，由R、S和Qn來(lái)決定Qn+1；

iii)在CP=0期間，觸發(fā)器狀態(tài)不變。4.同步RS觸發(fā)器波形圖QQCPSR5.同步RS觸發(fā)器空翻現(xiàn)象tOCPtORtOQtOSabcdefgh在CP為1期間出現(xiàn)的多次翻轉(zhuǎn)現(xiàn)象稱為空翻，抗干擾性差,是時(shí)序電路的一種冒險(xiǎn)現(xiàn)象。tOStOS6.同步RS觸發(fā)器特點(diǎn)：F狀態(tài)改變發(fā)生在CP(2)在CP=1期間狀態(tài)仍由R、S決定。(3)仍有約束條件R·S=0,不能同時(shí)為1。(4)在CP=1的全部時(shí)間內(nèi)，R、S的變化會(huì)引起F狀態(tài)的變化，引起空翻現(xiàn)象,來(lái)一個(gè)CP，會(huì)翻轉(zhuǎn)幾次。初始狀態(tài)的預(yù)置

——異步置位（置1）端異步置0端RD和異步置1端SD不受CP控制。實(shí)際應(yīng)用中，常需要利用異步端預(yù)置觸發(fā)器值(置0或置1)，預(yù)置完畢后應(yīng)使RD=SD=1。7.初始狀態(tài)的預(yù)置

——異步復(fù)位（置0）端CP1S1RC1QQQQSDRDSR基本RS觸發(fā)器同步RS觸發(fā)器帶有異步置位復(fù)位端的同步RS觸發(fā)器RDCPRQQ1SSC1CPR1RRSVCCRDS解：[例]試對(duì)應(yīng)輸入波形畫出下圖中

Q端波形。原態(tài)未知QVCCRDRD第4章集成觸發(fā)器1.電路結(jié)構(gòu)、邏輯符號(hào)和邏輯功能

DQQ1S1RC1CPQQ1DDC1CP同步D觸發(fā)器功能表

稱為D功能特點(diǎn)：Qn+1跟隨D信號(hào)(二)同步D觸發(fā)器第4章集成觸發(fā)器特性方程Qn+1=D001101010011Qn+1QnDD觸發(fā)器特性表

00001111無(wú)約束

Qn+1在D=0時(shí)就為0，與Qn

無(wú)關(guān)。01D=1D=0D

=

0D=1

Qn+1在D=1時(shí)就為1，與Qn無(wú)關(guān)。2.D觸發(fā)器的特性表、特性方程、狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖

同步D觸發(fā)器狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖第4章集成觸發(fā)器解：[例]試對(duì)應(yīng)輸入波形畫出下圖中

Q端波形(設(shè)觸發(fā)器初始狀態(tài)為

0)。QQ1DDC1CPDCPQCP

=

0，同步觸發(fā)器狀態(tài)不變CP

=

1，同步

D

觸發(fā)器次態(tài)跟隨

D

信號(hào)同步觸發(fā)器在CP=1期間能發(fā)生多次翻轉(zhuǎn)，這種現(xiàn)象稱為空翻第4章集成觸發(fā)器（三）同步觸發(fā)器的特點(diǎn)

同步觸發(fā)器的觸發(fā)方式為電平觸發(fā)式

同步觸發(fā)器的共同缺點(diǎn)是存在空翻

觸發(fā)脈沖作用期間，輸入信號(hào)發(fā)生多次變化時(shí)，觸發(fā)器輸出狀態(tài)也相應(yīng)發(fā)生多次變化的現(xiàn)象稱為空翻。空翻可導(dǎo)致電路工作失控。指時(shí)鐘脈沖信號(hào)控制

觸發(fā)器工作的方式

CP=1期間翻轉(zhuǎn)的稱正電平觸發(fā)式；

CP=0期間翻轉(zhuǎn)的稱負(fù)電平觸發(fā)式。第4章集成觸發(fā)器（四）同步觸發(fā)器的應(yīng)用同步觸發(fā)器由于空翻現(xiàn)象的存在一般用于數(shù)據(jù)鎖存器。如74LS373是典型的8位鎖存器芯片，常用于微處理器中。為了防止空翻現(xiàn)象的產(chǎn)生，提高電路的抗干擾能力，改進(jìn)同步觸發(fā)器的結(jié)構(gòu)，形成另外一種結(jié)構(gòu)的觸發(fā)器。

1.結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：4.3主從觸發(fā)器(1)由兩個(gè)同步RS觸發(fā)器組成，主觸發(fā)器和從觸發(fā)器。(2)CP通過(guò)反相器提供給主、從觸發(fā)器互補(bǔ)的時(shí)鐘信號(hào)，使它們工作在互補(bǔ)狀態(tài)。（一）.主從RS觸發(fā)器SRCPQQQ’Q’G8G7G6G5G3G4G2G1G9主觸發(fā)器從觸發(fā)器&&&&&&&&1Q從Q從FF2SRFF1CPQ主Q主CP1S1RC11S1RC1給主從觸發(fā)器提供反相的時(shí)鐘信號(hào)，使它們?cè)诓煌臅r(shí)段交替工作。QQ1SSC1CP1RR表示時(shí)鐘觸發(fā)沿為下降沿從觸發(fā)器主觸發(fā)器Q=Q從（一）主從RS觸發(fā)器第4章集成觸發(fā)器

綜上所述，主從觸發(fā)器狀態(tài)只能在

CP時(shí)刻發(fā)生翻轉(zhuǎn)，其它時(shí)刻則保持不變.至于狀態(tài)如何翻轉(zhuǎn)，則由CP

之前最后的輸入信號(hào)

值決定。

Q從Q從FF2SRFF1CPQ’主Q’主CP1S1RC11S1RC1主從RS觸發(fā)器工作原理★CP=1期間，主觸發(fā)器接受輸入信號(hào)，從觸發(fā)器被封鎖，使主從RS觸發(fā)器狀態(tài)保持不變?！顲P到達(dá)時(shí)，CP

=

0，CP

=

1。主觸發(fā)器被封鎖，并保持

CP到達(dá)之前的狀態(tài)不變。這時(shí)從觸發(fā)器工作，從觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)到與主觸發(fā)器相同的狀態(tài)。1工作封鎖0工作封鎖10★CP=0期間，主觸發(fā)器被封鎖，保持CP到達(dá)之前的狀態(tài)不變，Q從=

Q主，因此，主從RS觸發(fā)器狀態(tài)保持不變。Q=Q從第4章集成觸發(fā)器從從從從主主功能表、特性方程與同步RS觸發(fā)器相同，只不過(guò)在CP觸發(fā)。Qn Qn1 00 1

不定

0 0 1 0 0 1 1 1Qn+1 Qn+1CP 1S 1R主從RS功能表特性方程(約束條件)注意:適用于CP=1期間RS不變!第4章集成觸發(fā)器主從RS觸發(fā)器時(shí)序圖（波形圖）tOCPtOStORtOQ’tOQ第4章集成觸發(fā)器tOCPtOStORtOQ’tOQ主觸發(fā)器開從觸發(fā)器關(guān)主觸發(fā)器關(guān)從觸發(fā)器開觸發(fā)器的狀態(tài)和CP=1期間的所有輸入有關(guān)，而不是僅僅與下降沿前一時(shí)刻的輸入有關(guān)。主從RS觸發(fā)器:在CP的前一時(shí)刻，R=S=0，Q應(yīng)該保持不變。但是由于CP=1期間的輸入變化，所以：第4章集成觸發(fā)器注意:主從觸發(fā)器特性表適用于CP=1期間RS不變!主從RS觸發(fā)器的特點(diǎn)：1）兩節(jié)拍工作方式：主觸發(fā)器

在CP=1時(shí)接收輸入信號(hào)，從觸發(fā)器

在CP接收主觸發(fā)器的狀態(tài)；2）從觸發(fā)器的輸出只在時(shí)鐘信號(hào)的下跳邊沿發(fā)生翻轉(zhuǎn)，克服空翻，但如果在CP=1期間發(fā)生變化，輸出有可能發(fā)生誤動(dòng)作3)約束狀態(tài)依然存在。（二）、主從JK觸發(fā)器（為了去除約束條件）1.電路結(jié)構(gòu)：?主從RS觸發(fā)器

?反饋線Q、Q

?J、K作輸入∵CP對(duì)主從結(jié)構(gòu)F觸發(fā)器作用相同∴符合主從結(jié)構(gòu)觸發(fā)器的觸發(fā)規(guī)律，也在CP的觸發(fā)。（二）主從JK觸發(fā)器（為了去除約束條件）1J1KC1QQ2、邏輯符號(hào)1、電路結(jié)構(gòu)

第4章集成觸發(fā)器2．工作原理(3)J=0,K=0時(shí)，在CP=1期間，主觸發(fā)器保持，CPQn+1=Qn；(4)J=1,K=1時(shí)，Qn+1=Qn：翻轉(zhuǎn)。(2)J=0,K=1時(shí)，在CP=1期間，主觸發(fā)器置0，CPQn+1=0;(1)J=1,K=0時(shí)，在CP=1期間，主觸發(fā)器置1，CPQn+1=1;4.特性方程3.主從JK特性表Qn Qn+1CP J K00000011010001101001101111011110注意:適用于CP=1期間J、K不變!第4章集成觸發(fā)器tOCPtOJtOKtOQtOQ5波形圖第4章集成觸發(fā)器6．動(dòng)作特點(diǎn)動(dòng)作兩拍：第一拍：CP=1期間,主觸發(fā)器接受信息翻轉(zhuǎn)；第二步：CP10,從觸發(fā)器根據(jù)主觸發(fā)器的狀態(tài)翻轉(zhuǎn)，且在CP=0期間保持。7．主從JK觸發(fā)器的一次變化問(wèn)題一次變化：CP=1期間J、K的變化，在某種特定條件下，會(huì)使主觸發(fā)器變化一次（即只能變離原態(tài)，變不回去）結(jié)果：觸發(fā)器誤動(dòng)作第4章集成觸發(fā)器Qn=0，Qn=1，當(dāng)J=K=0時(shí)，維持0狀態(tài)不變，在CP=1期間，J由0到1，主觸發(fā)器被置成1狀態(tài)，當(dāng)干擾消失后，主觸發(fā)器回不到0狀態(tài),當(dāng)CP下降沿來(lái)之后，從觸發(fā)器被置成1而不是維持原來(lái)的0狀態(tài)。主從JK觸發(fā)器的特點(diǎn)：1）兩節(jié)拍工作方式：主觸發(fā)器

在CP=1時(shí)接收輸入信號(hào)，從觸發(fā)器

在CP接收主觸發(fā)器的狀態(tài)；2）從觸發(fā)器的輸出只在時(shí)鐘信號(hào)的下跳邊沿發(fā)生翻轉(zhuǎn)，但如果在CP=1期間發(fā)生變化，輸出有可能發(fā)生一次翻轉(zhuǎn)，導(dǎo)致電路產(chǎn)生誤動(dòng)作。3)沒(méi)有了約束條件，存在一次變化問(wèn)題。主從JK觸發(fā)器的應(yīng)用：JK觸發(fā)器是功能較全的一種器件。它可以方便地轉(zhuǎn)化完成其它觸發(fā)器功能，是目前應(yīng)用較多的一種。邊沿觸發(fā)器——輸出只與CP的上升沿(或下降沿)到達(dá)時(shí)的輸入有關(guān)，而與在這之前或以后的輸入變化無(wú)關(guān)。具備條件：1.觸發(fā)器只在Cp某一約定的邊沿到來(lái)時(shí)才接收輸入信號(hào)2.在Cp=0和Cp=1期間，輸入信號(hào)的變化不會(huì)引起輸出狀態(tài)的變化（1）維持阻塞邊沿觸發(fā)器利用直流反饋維持反轉(zhuǎn)后的新狀態(tài)，阻塞觸發(fā)器在同一時(shí)鐘內(nèi)再次反轉(zhuǎn)（2）CMOS傳輸門邊沿觸發(fā)器（3）利用門電路傳輸時(shí)間的邊沿觸發(fā)器4.5、邊沿觸發(fā)器常用邊沿觸發(fā)器結(jié)構(gòu)第4章集成觸發(fā)器002工作原理：(1)CP=0時(shí)，G3,G4封鎖，Q保持不變;11保持不變D11G5,G6打開,把D引入,

G5=D,G6=D。DQQCPG6G5G3G4G1G2&&&&&&（一）維持阻塞邊沿觸發(fā)器

1、電路結(jié)構(gòu):在同步RS觸發(fā)器的輸入端增加了兩個(gè)引導(dǎo)門G5、G6，并引入了多根反饋線。第4章集成觸發(fā)器11RSDD(2)CP01瞬間:G3,G4開通，G5,G6繼續(xù)傳送到G1,G2;DQQCPG6G5G3G4G1G2D&&&&&&Q=R=D,Q=D第4章集成觸發(fā)器11(3)CP=1期間：G5被封鎖，D即使在CP=1期間變成1,保持Q=0若原來(lái)D=1;G3,G6被封鎖，D即使在CP=1期間變成0，保持Q=10101若原來(lái)D=0;置0維持線，011置1維持線置0阻塞線DDDDQQCPG6G5G3G4G1G2RS&&&&&&第4章集成觸發(fā)器置1阻塞線維持-阻塞D邊沿觸發(fā)器動(dòng)作特點(diǎn)：

（1）只能在CP上升沿(或下降沿)時(shí)刻接收輸入信號(hào)。

（2）在CP的翻轉(zhuǎn)一次，Qn+1=D,其他時(shí)刻Q保持不變。因此克服了空翻，可靠性和抗干擾能力強(qiáng)，應(yīng)用范圍廣。QCPD5.波形圖3、特性表和特性方程Qn

0011

00011011Qn+1CPD4.邏輯符號(hào)D1CPQQC1第4章集成觸發(fā)器DD855E20B45F51E3其他邊沿觸發(fā)器Q1Q1CPDC11D(a)(b)SC1R1DCPQ2Q2解：[例]設(shè)觸發(fā)器初態(tài)為

0，試對(duì)應(yīng)輸入波形畫出

Q1、Q2的波形。DCPQ1Q2D觸發(fā)器特性方程為Qn+1=D功能是翻轉(zhuǎn)因此C110觸發(fā)器初態(tài)為

0C1該電路的功能是：在時(shí)鐘觸發(fā)沿到達(dá)時(shí)狀態(tài)發(fā)生翻轉(zhuǎn)，這種功能稱為計(jì)數(shù)功能，相應(yīng)觸發(fā)器稱為計(jì)數(shù)觸發(fā)器。

JCPKT解：[例]設(shè)觸發(fā)器初態(tài)為

1，試對(duì)應(yīng)輸入波形畫出

Q1、Q2的波形。0觸發(fā)器初態(tài)為

1Q1Q1CPJC11J(a)(b)SC1R1KCPQ2Q2K1K1JTVCCC111001001SVCCRC1CP1JT1K1010CP之前

J、K最后取值為

1CP之前

J、K最后取值為

0觸發(fā)器初態(tài)為

1Q1Q2

T=0時(shí)，Qn+1=Qn

；T=1時(shí)，Qn+1=Qn

。這種功能稱T功能，相應(yīng)觸發(fā)器稱T觸發(fā)器。第4章集成觸發(fā)器四、T觸發(fā)器

0

11 01 00

1

0 0 0 1 1 0 1 1Qn+1

Qn+1

T Qn10T=1T=1T=0T=0邏輯表達(dá)式邏輯符號(hào)T'觸發(fā)器：Qn+1=QnCPQ二分頻器令JK觸發(fā)器的輸入J=K=1T'觸發(fā)器基本RS觸發(fā)器：任意時(shí)刻，輸出都可以根據(jù)輸入翻轉(zhuǎn)或保持。同步觸發(fā)器（同步RS觸發(fā)器）：只有在時(shí)鐘信號(hào)CP=1期間，輸出可以根據(jù)輸入翻轉(zhuǎn)。主從觸發(fā)器（RS、JK)：觸發(fā)器的翻轉(zhuǎn)分成兩步。外部表現(xiàn)為只在時(shí)鐘的下降沿翻轉(zhuǎn)，但時(shí)鐘CP=1期間所有的輸入都會(huì)對(duì)下降沿時(shí)刻的翻轉(zhuǎn)產(chǎn)生影響。按電路結(jié)構(gòu)分類的觸發(fā)器小結(jié)4.6觸發(fā)器的電路結(jié)構(gòu)與邏輯功能的關(guān)系邊沿觸發(fā)器：只在CP的或翻轉(zhuǎn)。觸發(fā)器的次態(tài)，只取決于CP下降沿（或上升沿）時(shí)的輸入，其他時(shí)刻的輸入對(duì)輸出沒(méi)有影響。

按邏輯功能分類的觸發(fā)器無(wú)約束，但功能少無(wú)約束，且功能強(qiáng)令J=K=T即可令J=K=1即可

D功能10Qn+110DQn+1=

D

T功能QnQnQn+110T

RS功能不定01

QnQn+111011000SRQn+1

=

S

+

RQnRS

=

0(約束條件)

JK功能Qn10

QnQn+111011000KJQn+1=

JQn+

KQnT′功能(計(jì)數(shù)功能)只有CP輸入端，無(wú)數(shù)據(jù)輸入端。來(lái)一個(gè)CP翻轉(zhuǎn)一次Qn+1=Qn第4章集成觸發(fā)器邏輯功能：觸發(fā)器的次態(tài)和現(xiàn)態(tài)及輸入信號(hào)之間在穩(wěn)態(tài)下的邏輯關(guān)系，這種邏輯關(guān)系可以用特性表、特性方程或狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖給出。不同的電路結(jié)構(gòu)帶來(lái)了不同的動(dòng)作特點(diǎn)。同一種邏輯功能的觸發(fā)器可以用不同的電路結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)。用同一種電路結(jié)構(gòu)形式可以作成不同邏輯功能的觸發(fā)器。選用觸發(fā)器時(shí)，不僅要知道邏輯功能，還要知道電路結(jié)構(gòu)。主要要求：

掌握常用觸發(fā)器的工作特點(diǎn)、符號(hào)、邏輯功能和特性方程，會(huì)畫工作波形。理解觸發(fā)器及其簡(jiǎn)單應(yīng)用電路的分析方法。4.7觸發(fā)器的應(yīng)用

了解觸發(fā)器各種邏輯功能間的轉(zhuǎn)換方法。第4章集成觸發(fā)器1.JK

D2.JK

T、T′因此J=D,

K=D已有Qn+1=JQn+KQn欲得Qn+1=DQQCPDC11J1KQQC11J1KQQCP1C11J1KTCP轉(zhuǎn)換方法(1)

寫出待求觸發(fā)器和給定觸發(fā)器的特性方程。(3)畫出用給定觸發(fā)器實(shí)現(xiàn)待求觸發(fā)器的電路。(2)比較上述特性方程，得出給定觸發(fā)器中輸入信號(hào)的接法。第4章集成觸發(fā)器一、觸發(fā)器的五種邏輯功能及其轉(zhuǎn)換3.D

JK已有Qn+1=D欲得Qn+1=JQn+KQn因此，令4.D

T5.D

T′已有Qn+1=D欲得Qn+1=已有Qn+1=D欲得Qn+1=Qn因此，令D=Qn因此，令D=QQCPC11DQQCPC11DTQQCPJC11DK第4章集成觸發(fā)器二、觸發(fā)器的應(yīng)用與分析舉例★觸發(fā)器由門電路構(gòu)成，因此，門電路的應(yīng)用注意事項(xiàng)在這里也適用。例如，TTL觸發(fā)器的輸入端懸空相當(dāng)于輸入高電平，而CMOS觸發(fā)器的輸入端不允許懸空。應(yīng)用注意★實(shí)際工作中，應(yīng)根據(jù)需要選定觸發(fā)器的功能和觸發(fā)方式。例如：同步觸發(fā)器通常只用于數(shù)據(jù)鎖存，構(gòu)成計(jì)數(shù)器、移位寄存器時(shí)一般要用邊沿觸發(fā)器。第4章集成觸發(fā)器Q2Q11D1DFF1FF2石英方波振蕩器4MHzC1C1CP[例]下圖為分頻器電路，設(shè)觸發(fā)器初態(tài)為

0，試畫出

Q1、Q2的波形并求其頻率。CP解：C1CPfQ1=fCP/2=2MHz，fQ2=fCP/4=1MHzCPQ10Q20Q1C1對(duì)

CP二分頻對(duì)

CP四分頻兩個(gè)

D

觸發(fā)器均構(gòu)成

CP

觸發(fā)的計(jì)數(shù)觸發(fā)器第4章集成觸發(fā)器1010RDSDQ1JSDC1CP1KRSRDCP解：[例]試對(duì)應(yīng)輸入波形畫出下圖電路的輸出波形。C1CPSDSRRDQ1Qn