第5章 時(shí)序邏輯電路(觸發(fā)器)_第1頁
第5章 時(shí)序邏輯電路(觸發(fā)器)_第2頁
第5章 時(shí)序邏輯電路(觸發(fā)器)_第3頁
第5章 時(shí)序邏輯電路(觸發(fā)器)_第4頁
第5章 時(shí)序邏輯電路(觸發(fā)器)_第5頁
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文檔簡介

第4章同步

時(shí)序邏輯電路4.1時(shí)序邏輯電路的結(jié)構(gòu)與類型4.2同步時(shí)序邏輯電路的設(shè)計(jì)4.2狀態(tài)圖與狀態(tài)表4.3觸發(fā)器及類型轉(zhuǎn)換4.4同步時(shí)序邏輯電路的分析4.6同步時(shí)序邏輯電路的設(shè)計(jì)舉例4.1時(shí)序邏輯電路的結(jié)構(gòu)與類型

數(shù)字邏輯電路一般分為兩大類:組合邏輯電路和時(shí)序電路,在上一章我們討論了組合邏輯電路的定義、組合邏輯電路的分析與設(shè)計(jì),在這一講中我們將研究時(shí)序電路的有關(guān)知識(shí),時(shí)序電路又分為兩部分,一部分為同步時(shí)序電路,另一部分為異步時(shí)序電路,在這里我們主要討論同步時(shí)序電路有關(guān)的內(nèi)容。一、

概述1、時(shí)序電路的特點(diǎn)

時(shí)序電路在任何時(shí)刻的穩(wěn)定輸出,不僅與該時(shí)刻的輸入信號(hào)有關(guān),而且還與電路原來的狀態(tài)有關(guān)。與組合邏輯電路相比,時(shí)序邏輯電路有兩個(gè)特點(diǎn):第一,時(shí)序邏輯電路包含組合邏輯電路和存儲(chǔ)電路兩部分,存儲(chǔ)電路具有記憶功能,通常由觸發(fā)器組成;第二,存儲(chǔ)電路的狀態(tài)反饋到組合邏輯電路的輸入端,與外部輸入信號(hào)共同決定組合邏輯電路的輸出。組合邏輯電路的輸出除包含外部輸出外,還包含連接到存儲(chǔ)電路的內(nèi)部輸出,它將控制存儲(chǔ)電路狀態(tài)的轉(zhuǎn)移。時(shí)序邏輯電路的結(jié)構(gòu)框圖x1.

xn:時(shí)序電路的輸入z1.

zm:時(shí)序電路的輸出q1..

qj:存儲(chǔ)電路的狀態(tài)輸出Y1.

Yl:存儲(chǔ)電路的激勵(lì)輸入………輸出方程:驅(qū)動(dòng)方程:狀態(tài)方程:其中,第一個(gè)方程組稱為輸出方程,第二個(gè)方程組稱為驅(qū)動(dòng)方程(或激勵(lì)方程),第三個(gè)方程組稱為狀態(tài)方程。方程中的上標(biāo)n和n+1表示相鄰的兩個(gè)離散時(shí)間(或稱相鄰的兩個(gè)節(jié)拍),如表示存儲(chǔ)電路中每個(gè)觸發(fā)器的當(dāng)前狀態(tài)(也稱現(xiàn)狀態(tài)或原狀態(tài)),表示存儲(chǔ)電路中每個(gè)觸發(fā)器的新狀態(tài)(也稱下一狀態(tài)或次狀態(tài))。以上三個(gè)方程組可寫成如下形式:從以上關(guān)系式不難看出:時(shí)序邏輯電路某時(shí)刻的輸出Zn決定于該時(shí)刻的外部輸入Xn和內(nèi)部狀態(tài)Qn;而時(shí)序邏輯電路的下一狀態(tài)Qn+1同樣決定于Xn和Qn。時(shí)序邏輯電路的工作過程實(shí)質(zhì)上就是在不同的輸入條件下,內(nèi)部狀態(tài)不斷更新的過程。以上三個(gè)方程人們習(xí)慣寫成如下形式:例如;多位加法器2、時(shí)序電路的分類(1)根據(jù)時(shí)鐘分類

同步時(shí)序電路中,各個(gè)觸發(fā)器的時(shí)鐘脈沖相同,即電路中有一個(gè)統(tǒng)一的時(shí)鐘脈沖,每來一個(gè)時(shí)鐘脈沖,電路的狀態(tài)只改變一次。

異步時(shí)序電路中,各個(gè)觸發(fā)器的時(shí)鐘脈沖不同,即電路中沒有統(tǒng)一的時(shí)鐘脈沖來控制電路狀態(tài)的變化,電路狀態(tài)改變時(shí),電路中要更新狀態(tài)的觸發(fā)器的翻轉(zhuǎn)有先有后,是異步進(jìn)行的。(2)根據(jù)輸出分類米利型時(shí)序電路的輸出不僅與現(xiàn)態(tài)有關(guān),而且還決定于電路當(dāng)前的輸入。

穆爾型時(shí)序電路的其輸出僅決定于電路的現(xiàn)態(tài),與電路當(dāng)前的輸入無關(guān);或者根本就不存在獨(dú)立設(shè)計(jì)電路的輸出,而以電路的狀態(tài)直接作為輸出。同步時(shí)序電路示例異步時(shí)序電路示例一、時(shí)序電路的功能描述:

時(shí)序電路的邏輯功能可以用狀態(tài)方程、狀態(tài)圖、狀態(tài)表、時(shí)序圖四種方法來表示,這幾種表示方法是等價(jià)的,并且可以相互轉(zhuǎn)換。1.狀態(tài)方程-表明時(shí)序電路中觸發(fā)器狀態(tài)轉(zhuǎn)換條件的代數(shù)表示方式。2.狀態(tài)圖-反映時(shí)序電路轉(zhuǎn)移規(guī)律以及相應(yīng)輸入、輸出情況的圖形稱為狀態(tài)圖或狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖。狀態(tài)圖中每個(gè)圓圈表示一個(gè)狀態(tài),帶箭頭的弧線表示狀態(tài)轉(zhuǎn)移方向、轉(zhuǎn)移線旁標(biāo)注出轉(zhuǎn)移的外輸入條件和當(dāng)前的外輸出情況。Moore型和Mealy型電路的狀態(tài)圖表示方法不同同步時(shí)序電路的輸出是輸入和現(xiàn)態(tài)的函數(shù),這類電路又稱為米里型(Mealymode)時(shí)序電路。它的輸出方程可表示為:Z=f[x、Q],故Z標(biāo)在箭頭旁。另一類同步時(shí)序電路,它的輸出只和狀態(tài)有關(guān),和電路的輸入無直接關(guān)系。這類同步時(shí)序電路稱為摩爾型(Mooremode)時(shí)序電路。它的輸出方程可表示為:Z=f[Q],故Z標(biāo)在狀態(tài)圖內(nèi)4.2狀態(tài)圖與狀態(tài)表Mealy型狀態(tài)圖箭頭旁標(biāo)注的是外輸入X和外輸出Z000111101/00/00/01/10.1/01/00/0(圖a)X/ZMoore型狀態(tài)圖00/001/010/111/1X01101100000001010011100圖(b)圖(c)注意:圖(c)沒有外輸入,時(shí)鐘來后狀態(tài)無條件轉(zhuǎn)移3.狀態(tài)表-反映時(shí)序電路中外輸出及各個(gè)觸發(fā)器次態(tài)Qn+1與外部輸入信號(hào)、現(xiàn)態(tài)Q之間邏輯關(guān)系的表格,也稱狀態(tài)轉(zhuǎn)移表。(a)Mealy型Q2n+1Q1n+1/zXQ2Q1000111100101/010/000/011/011/100/010/001/0Q2n+1Q1n+1XQ2Q100011110010110001111001001Z0010(b)Moore型在圖(b)Moore狀態(tài)表中的Z僅取決于當(dāng)前狀態(tài),所以可以單獨(dú)列出。Q2Q1Q0Q2n+1Q1n+1Q0n+1000001010011100101110111000001010011100101110111(c)Moore型cpQ2Q1Q012345000001010011100(d)Moore型態(tài)序表圖(c)是沒有外輸入X和外輸出Z的狀態(tài)表。圖(d)僅表示主循環(huán)的狀態(tài)變化。

4.時(shí)序圖-是反映時(shí)序電路的輸出Z和內(nèi)部狀態(tài)Q隨時(shí)鐘和輸入信號(hào)變化的工作波形。Q2n+1Q1n+1/zXQ2Q1000111100101/010/000/011/011/100/010/001/0(a)狀態(tài)表我們已經(jīng)知道圖(a)是Mealy型電路的狀態(tài)表,在這里又給出其狀態(tài)圖、時(shí)序圖,分別如下一頁的(A)、(B)所示。000110110/00/01/01/01/00/00/11/1狀態(tài)圖(A)CPXQ2Q1Z時(shí)序圖(B)X/Z

1)波形圖中每個(gè)節(jié)拍的次態(tài)可根據(jù)狀態(tài)表的現(xiàn)態(tài)和X確定,例如現(xiàn)態(tài)Q2Q1=00,X=0時(shí)其次態(tài)Q2n+1Q1n+1=01;2)外輸出Z=XQ2Q1+XQ2Q1,它是組合電路的輸出,當(dāng)XQ2Q1=100或010時(shí),Z立即為1。4.3觸發(fā)器及類型轉(zhuǎn)換1、它有兩個(gè)穩(wěn)定的狀態(tài):0狀態(tài)和1狀態(tài);(Q=0是0狀態(tài))2、在不同的輸入情況下,它可以被置成0狀態(tài)或1狀態(tài);3、當(dāng)輸入信號(hào)消失后,所置成的狀態(tài)能夠保持不變。4、觸發(fā)器可以記憶1位二值信號(hào)。觸發(fā)器分類:觸發(fā)器特點(diǎn):觸發(fā)器是構(gòu)成時(shí)序邏輯電路的基本邏輯部件。觸發(fā)器:按觸發(fā)方式分:電位觸發(fā)方式、時(shí)鐘觸發(fā)方式按邏輯功能分:R-S觸發(fā)器、D觸發(fā)器、J-K觸發(fā)器和T觸發(fā)器按電路結(jié)構(gòu)分:基本型、主從型、維持阻塞型和邊沿型等4.3.1基本RS觸發(fā)器1電路組成和邏輯符號(hào)信號(hào)輸入端信號(hào)輸出端,Q=0、Q=1的狀態(tài)稱0狀態(tài),Q=1、Q=0的狀態(tài)稱1狀態(tài),一、由與非門構(gòu)成的基本RS觸發(fā)器2工作原理RSQ10010

10①R=0、S=1時(shí):由于R=0,不論原來Q為0還是1,都有Q=1;再由S=1、Q=1可得Q=0。即不論觸發(fā)器原來處于什么狀態(tài)都將變成0狀態(tài),這種情況稱將觸發(fā)器置0或復(fù)位。R端稱為觸發(fā)器的置0端或復(fù)位端。0110RSQ010②R=1、S=0時(shí):由于S=0,不論原來Q為0還是1,都有Q=1;再由R=1、Q=1可得Q=0。即不論觸發(fā)器原來處于什么狀態(tài)都將變成1狀態(tài),這種情況稱將觸發(fā)器置1或置位。S端稱為觸發(fā)器的置1端或置位端。1

011110③R=1、S=1時(shí):根據(jù)與非門的邏輯功能不難推知,觸發(fā)器保持原有狀態(tài)不變,即原來的狀態(tài)被觸發(fā)器存儲(chǔ)起來,這體現(xiàn)了觸發(fā)器具有記憶能力。RSQ0101011

1不變100011RSQ01010111不變0

0不定?④R=0、S=0時(shí):Q=Q=1,不符合觸發(fā)器的邏輯關(guān)系。并且由于與非門延遲時(shí)間不可能完全相等,在兩輸入端的0同時(shí)撤除后,將不能確定觸發(fā)器是處于1狀態(tài)還是0狀態(tài)。所以觸發(fā)器不允許出現(xiàn)這種情況,這就是基本RS觸發(fā)器的約束條件。3特性表(真值表)現(xiàn)態(tài):觸發(fā)器接收輸入信號(hào)之前的狀態(tài),也就是觸發(fā)器原來的穩(wěn)定狀態(tài)。次態(tài):觸發(fā)器接收輸入信號(hào)之后所處的新的穩(wěn)定狀態(tài)。R

SnQ1+nQ功能00000

1不用不用不允許01

001

10001=+nQ置010

010

11111=+nQ置111

011

101nnQQ=+1保持4次態(tài)Qn+1的卡諾圖5特性方程觸發(fā)器的特性方程就是觸發(fā)器次態(tài)Qn+1與輸入及現(xiàn)態(tài)Qn之間的邏輯關(guān)系式

Qn000111100×0011×011

RS6狀態(tài)圖描述觸發(fā)器的狀態(tài)轉(zhuǎn)換關(guān)系及轉(zhuǎn)換條件的圖形稱為狀態(tài)圖01×1/1×/10/01/①當(dāng)觸發(fā)器處在0狀態(tài),即Qn=0時(shí),若輸入信號(hào)=01或11,觸發(fā)器仍為0狀態(tài);RS②當(dāng)觸發(fā)器處在1狀態(tài),即Qn=1時(shí),若輸入信號(hào)=10或11,觸發(fā)器仍為1狀態(tài);RSRS若=10,觸發(fā)器就會(huì)翻轉(zhuǎn)成為1狀態(tài)。RS若=01,觸發(fā)器就會(huì)翻轉(zhuǎn)成為0狀態(tài)。7、波形圖反映觸發(fā)器輸入信號(hào)取值和狀態(tài)之間對(duì)應(yīng)關(guān)系的圖形稱為波形圖RSQQ置1置0置1置1置1保持不允許保持8、基本RS觸發(fā)器的特點(diǎn)(1)觸發(fā)器的次態(tài)不僅與輸入信號(hào)狀態(tài)有關(guān),而且與觸發(fā)器的現(xiàn)態(tài)有關(guān)。(2)電路具有兩個(gè)穩(wěn)定狀態(tài),在無外來觸發(fā)信號(hào)作用時(shí),電路將保持原狀態(tài)不變。(3)在外加觸發(fā)信號(hào)有效時(shí),電路可以觸發(fā)翻轉(zhuǎn),實(shí)現(xiàn)置0或置1。(4)在穩(wěn)定狀態(tài)下兩個(gè)輸出端的狀態(tài)和必須是互補(bǔ)關(guān)系,即有約束條件。在數(shù)字電路中,凡根據(jù)輸入信號(hào)R、S情況的不同,具有置0、置1和保持功能的電路,都稱為RS觸發(fā)器。9、集成基本RS觸發(fā)器EN=1時(shí)工作EN=0時(shí)禁止1S3S由圖寫出狀態(tài)方程:不定不定二、由或非門構(gòu)成的基本RS觸發(fā)器R-S觸發(fā)器應(yīng)用舉例:單脈沖發(fā)生器(無抖動(dòng)開關(guān))&&RSQQ+5V+5V4.7k

4.7k

KQRS無抖動(dòng)開關(guān):用來消除機(jī)械開關(guān)觸點(diǎn)抖動(dòng)的電路(鍵盤防抖動(dòng)電路)4.3.2時(shí)鐘控制(同步)的觸發(fā)器時(shí)鐘控制RS觸發(fā)器RSCP=0時(shí),R=S=d,觸發(fā)器保持原來狀態(tài)不變。CP=1時(shí),工作情況與基本RS觸發(fā)器類似。1RS觸發(fā)器的工作原理2特性表3特性方程CP=1期間有效4主要特點(diǎn)5波形圖(1)時(shí)鐘電平控制。在CP=1期間接收輸入信號(hào),CP=0時(shí)狀態(tài)保持不變,與基本RS觸發(fā)器相比,對(duì)觸發(fā)器狀態(tài)的轉(zhuǎn)變增加了時(shí)鐘控制。(2)R、S之間有約束。不能允許出現(xiàn)R和S同時(shí)為1的情況,否則會(huì)使觸發(fā)器處于不確定的狀態(tài)。不變不變不變不變不變不變置1置0置1置0不變4.3.3同步D觸發(fā)器(D鎖存器)CP=1期間有效將S=D、R=D代入同步RS觸發(fā)器的特性方程,得同步D觸發(fā)器的特性方程:狀態(tài)圖波形圖在數(shù)字電路中,凡在CP時(shí)鐘脈沖控制下,根據(jù)輸入信號(hào)D情況的不同,具有置0、置1功能的電路,都稱為D觸發(fā)器。同步觸發(fā)器的空翻

同步觸發(fā)器在一個(gè)CP脈沖作用后,出現(xiàn)兩次或兩次以上翻轉(zhuǎn)的現(xiàn)象稱為空翻。同步RS觸發(fā)器的空翻現(xiàn)象

123為解決空翻問題采用維持-阻塞式觸發(fā)器維持-阻塞式觸發(fā)器維持-阻塞式觸發(fā)器維持-阻塞式觸發(fā)器波形圖邊沿觸發(fā)器狀態(tài)的變化只和時(shí)鐘邊沿時(shí)刻的輸入和當(dāng)時(shí)的狀態(tài)有關(guān),和其他時(shí)鐘狀態(tài)下的輸入無關(guān)。集成同步D觸發(fā)器CP1、2CP3、4POL=1時(shí),CP=1有效,鎖存的內(nèi)容是CP下降沿時(shí)刻D的值;POL=0時(shí),CP=0有效,鎖存的內(nèi)容是CP上升沿時(shí)刻D的值。4.3.3同步JK觸發(fā)器CP=1期間有效將S=JQn、R=KQn代入同步RS觸發(fā)器的特性方程,得同步JK觸發(fā)器的特性方程:特性表JK=00時(shí)保持JK=01時(shí)置0JK=10時(shí)置1JK=11時(shí)翻轉(zhuǎn)狀態(tài)圖波形圖在數(shù)字電路中,凡在CP時(shí)鐘脈沖控制下,根據(jù)輸入信號(hào)J、K情況的不同,具有置0、置1、保持和翻轉(zhuǎn)功能的電路,都稱為JK觸發(fā)器。主從RS觸發(fā)器

1.電路組成及邏輯符號(hào)

主從RS觸發(fā)器

(a)邏輯電路(b)邏輯符號(hào)

主觸發(fā)器:同步RS觸發(fā)器(FF2),其狀態(tài)由輸入信號(hào)決定

從觸發(fā)器:同步RS觸發(fā)器(FF1),其狀態(tài)由主觸發(fā)器的狀態(tài)決定表示觸發(fā)器靠CP下降沿觸發(fā)表示主從觸發(fā)方式

(1)當(dāng)CP=1時(shí),從觸發(fā)器FF1的輸出狀態(tài)保持不變,主觸發(fā)器FF2的輸出狀態(tài)由R和S來決定。(2)當(dāng)CP由1跳到0時(shí)(或稱CP脈沖下降沿到來時(shí)),主觸發(fā)器FF2的輸出狀態(tài)保持不變,從觸發(fā)器FF1的輸出狀態(tài)由FF2的狀態(tài)決定。此時(shí),由于CP=0,輸入信號(hào)R和S被封鎖。工作原理主從觸發(fā)器分兩步工作:第一步,CP=1期間,主觸發(fā)器的輸出狀態(tài)由輸入信號(hào)R和S的狀態(tài)確定,從觸發(fā)器的輸出狀態(tài)保持不變。第二步,當(dāng)CP從1變?yōu)?時(shí),主觸發(fā)器的輸出狀態(tài)送入從觸發(fā)器中,從觸發(fā)器的輸出狀態(tài)由主觸發(fā)器當(dāng)時(shí)的狀態(tài)決定。在CP=0期間,由于主觸發(fā)器的輸出狀態(tài)保持不變,因而受其控制的從觸發(fā)器的狀態(tài)也保持不變。觸發(fā)方式:主從觸發(fā)方式(CP下降沿有效)。主從觸發(fā)器狀態(tài)的更新只發(fā)生在CP脈沖的下降沿,觸發(fā)器的新狀態(tài)由CP脈沖下降沿到來之前的R、S信號(hào)決定。優(yōu)點(diǎn):克服了空翻,提高了工作的可靠性。主從觸發(fā)器1、主從RS觸發(fā)器工作原理(1)接收輸入信號(hào)過程CP=1期間:主觸發(fā)器控制門G7、G8打開,接收輸入信號(hào)R、S,有:

從觸發(fā)器控制門G3、G4封鎖,其狀態(tài)保持不變。1001(2)輸出信號(hào)過程CP下降沿到來時(shí)(1變0時(shí)),主觸發(fā)器控制門G7、G8封鎖,在CP=1期間接收的內(nèi)容被存儲(chǔ)起來。同時(shí),從觸發(fā)器控制門G3、G4被打開,主觸發(fā)器將其接收的內(nèi)容送入從觸發(fā)器,輸出端隨之改變狀態(tài)。在CP=0期間,由于主觸發(fā)器保持狀態(tài)不變,因此受其控制的從觸發(fā)器的狀態(tài)也即Q、Q的值當(dāng)然不可能改變。CP下降沿到來時(shí)有效特性方程邏輯符號(hào)電路特點(diǎn)主從RS觸發(fā)器采用主從控制結(jié)構(gòu),從根本上解決了輸入信號(hào)直接控制的問題(空翻),具有CP=1期間接收輸入信號(hào),CP下降沿到來時(shí)觸發(fā)翻轉(zhuǎn)的特點(diǎn)。但其仍然存在著約束問題,即在CP=1期間,輸入信號(hào)R和S不能同時(shí)為1。2、主從JK觸發(fā)器代入主從RS觸發(fā)器的特性方程,即可得到主從JK觸發(fā)器的特性方程:將主從JK觸發(fā)器沒有約束。特性表時(shí)序圖電路特點(diǎn)邏輯符號(hào)①主從JK觸發(fā)器采用主從控制結(jié)構(gòu),從根本上解決了輸入信號(hào)直接控制的問題(空翻)

,具有CP=1期間接收輸入信號(hào),CP下降沿到來時(shí)觸發(fā)翻轉(zhuǎn)的特點(diǎn)。②輸入信號(hào)J、K之間沒有約束。③但存在一次變化問題。特點(diǎn):1、JK主從觸發(fā)器只能在時(shí)鐘的下降沿改變輸出狀態(tài)。2、輸出和輸入之間按JK觸發(fā)器的規(guī)律進(jìn)行。3、當(dāng)CP=1時(shí),☆★JK輸入不變的情況下,只要按照CP下降沿前的JK值和當(dāng)時(shí)觸發(fā)器的狀態(tài),就可以決定在下降沿時(shí)輸出如何變化。(保證不會(huì)產(chǎn)生一次翻轉(zhuǎn))主從JK觸發(fā)器的一次翻轉(zhuǎn)如果在CP=1期間,JK輸入發(fā)生了變化,就不一定可以按照CP下降沿時(shí)的JK值來決定輸出的變化。在右圖中,CP下降沿時(shí)的JK=01,按照J(rèn)K觸發(fā)器的功能表,輸出應(yīng)該是0狀態(tài),但是圖中畫出的結(jié)果是Q=1。原因:是JK在CP=1的期間發(fā)生了變化。

主從JK觸發(fā)器如圖(a)所示,設(shè)初始狀態(tài)為0,已知輸入J、K的波形圖如圖(c),畫出輸出Q的波形圖。解:如圖所示。由此看出,主從JK觸發(fā)器在CP=1期間,主觸發(fā)器只變化(翻轉(zhuǎn))一次,這種現(xiàn)象稱為一次變化現(xiàn)象。一次變化現(xiàn)象也是一種有害的現(xiàn)象,如果在CP=1期間,輸入端出現(xiàn)干擾信號(hào),就可能造成觸發(fā)器的誤動(dòng)作。為了避免發(fā)生一次變化現(xiàn)象,在使用主從JK觸發(fā)器時(shí),要保證在CP=1期間,J、K保持狀態(tài)不變。要解決一次變化問題,仍應(yīng)從電路結(jié)構(gòu)上入手,讓觸發(fā)器只接收CP觸發(fā)沿到來前一瞬間的輸入信號(hào)。這種觸發(fā)器稱為邊沿觸發(fā)器。CPJKQ=0圖(c)主從JK觸發(fā)器的一次變化波形J-K觸發(fā)器的J、K端連接在一起就形成了T觸發(fā)器真值表

K J Qn+1

0 0 Qn

1 0 0 0 1 1 1 1

真值表

T Qn+1

0 Qn

1 (1)電路圖與邏輯符號(hào)(2)工作原理4.3.5T和T’觸發(fā)器&&G1G2QQQQT&&G3G4TC(a)(b)時(shí)鐘圖

T觸發(fā)器的邏輯圖和邏輯符號(hào)(3)真值表

激勵(lì)表

Qn Qn+1 T 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 0 (4)激勵(lì)表(5)特征方程T=1時(shí)又稱做T’觸發(fā)器,Qn+1=Qn;即每來一個(gè)CP的有效邊沿狀態(tài)就翻轉(zhuǎn)一次,亦可稱之為計(jì)數(shù)型觸發(fā)器。狀態(tài)圖時(shí)序圖3.1.5不同類型觸發(fā)器之間的轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換步驟:(1)寫出已有觸發(fā)器和待求觸發(fā)器的特性方程。(2)變換待求觸發(fā)器的特性方程,使之形式與已有觸發(fā)器的特性方程一致。(3)比較已有和待求觸發(fā)器的特性方程,根據(jù)兩方程相等的原則求轉(zhuǎn)換邏輯。(4)根據(jù)轉(zhuǎn)換邏輯畫出邏輯電路圖。轉(zhuǎn)換方法:代數(shù)法與功能轉(zhuǎn)換表法代數(shù)法:利用已有觸發(fā)器和待求觸發(fā)器的特性方程相等的原則,求出轉(zhuǎn)換邏輯。功能轉(zhuǎn)換表法:利用觸發(fā)器的功能表和狀態(tài)轉(zhuǎn)移表,列電路的狀態(tài)轉(zhuǎn)移表,通過卡諾圖進(jìn)行化簡,求出電路的轉(zhuǎn)換邏輯.一代數(shù)法:1、將JK觸發(fā)器轉(zhuǎn)換為RS、D、T和T'觸發(fā)器1)JK觸發(fā)器→RS觸發(fā)器RS觸發(fā)器特性方程變換RS觸發(fā)器的特性方程,使之形式與JK觸發(fā)器的特性方程一致:冗余項(xiàng)0比較,得:電路圖注:化簡比較麻煩,可以利用功能轉(zhuǎn)換表法。2)JK觸發(fā)器→D觸發(fā)器寫出D觸發(fā)器的特性方程,并進(jìn)行變換,使之形式與JK觸發(fā)器的特性方程一致:與JK觸發(fā)器的特性方程比較,得:電路圖3)JK觸發(fā)器→T觸發(fā)器在數(shù)字電路中,凡在CP時(shí)鐘脈沖控制下,根據(jù)輸入信號(hào)T取值的不同,具有保持和翻轉(zhuǎn)功能的電路,即當(dāng)T=0時(shí)能保持狀態(tài)不變,T=1時(shí)一定翻轉(zhuǎn)的電路,都稱為T觸發(fā)器。特性表邏輯符號(hào)T觸發(fā)器特性方程:與JK觸發(fā)器的特性方程比較,得:電路圖4)JK觸發(fā)器→T'觸發(fā)器在數(shù)字電路中,凡每來一個(gè)時(shí)鐘脈沖就翻轉(zhuǎn)一次的電路,都稱為T‘觸發(fā)器。即只要將JK觸發(fā)器的J=K=1即可特性表邏輯符號(hào)T'觸發(fā)器特性方程:與JK觸發(fā)器的特性方程比較,得:電路圖變換T'觸發(fā)器的特性方程:2、將D觸發(fā)器轉(zhuǎn)換為JK、T和T'觸發(fā)器1)D觸發(fā)器→JK觸發(fā)器2)D觸發(fā)器→T觸發(fā)器3)D觸發(fā)器→T'觸發(fā)器例4.2用T觸發(fā)器實(shí)現(xiàn)J-K觸發(fā)器的功能。解已知

要根據(jù)上兩式來確定T的邏輯表達(dá)式T=f(J,K,Q)是很困難的,為此,要用J-K觸發(fā)器的狀態(tài)表和T觸發(fā)器的功能表來確定T的邏輯表達(dá)式。二卡諾圖法:表R-S、J-K、T、D觸發(fā)器激勵(lì)表QQn+1RSJKTD0001

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