數(shù)字電子技術(shù)（第3版）課件 第20講 4.3-4.4 觸發(fā)器的邏輯功能、集成觸發(fā)器及其應(yīng)用

4.3觸發(fā)器的邏輯功能4.3.1

RS觸發(fā)器4.3.2

D觸發(fā)器4.3.3

JK觸發(fā)器4.3.4

T觸發(fā)器4.4集成觸發(fā)器及其應(yīng)用4.4.1

集成JK觸發(fā)器

4.4.2

集成D觸發(fā)器4.4.3

集成觸發(fā)器的應(yīng)用舉例本章小結(jié)返回結(jié)束放映2/11/20251復(fù)習(xí)同步觸發(fā)器的觸發(fā)方式？什么是同步觸發(fā)器的空翻？主從觸發(fā)器的觸發(fā)方式？邊沿觸發(fā)器的觸發(fā)方式？Ｄ觸發(fā)器的邏輯功能？2/11/20252觸發(fā)器的分類：按邏輯功能不同：RS觸發(fā)器、D觸發(fā)器、JK觸發(fā)器、T觸發(fā)器和T′觸發(fā)器等。按觸發(fā)方式不同：電平觸發(fā)器、邊沿觸發(fā)器和主從觸發(fā)器等。按電路結(jié)構(gòu)不同：基本RS觸發(fā)器，同步觸發(fā)器、維持阻塞觸發(fā)器、主從觸發(fā)器和邊沿觸發(fā)器等。4.3觸發(fā)器的邏輯功能觸發(fā)器的邏輯功能通常用功能表、時序圖、狀態(tài)轉(zhuǎn)換表、特性方程和狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖表示。2/11/202534.3.1

RS觸發(fā)器表4-5RS觸發(fā)器狀態(tài)轉(zhuǎn)換表

返回以主從RS觸發(fā)器為例分析RS觸發(fā)器的邏輯功能。

狀態(tài)轉(zhuǎn)換表是表示觸發(fā)器的現(xiàn)態(tài)Qn、輸入信號和次態(tài)Qn+1之間轉(zhuǎn)換關(guān)系的表格。1.狀態(tài)轉(zhuǎn)換表S

RQnQn+10

00

001010

10

101001

01

001111

11

101××R有效置0S有效置1R、S不允許同時有效R、S同時無效保持2/11/202542.特性方程（又稱為狀態(tài)方程）由狀態(tài)轉(zhuǎn)換表得到Qn+1的狀態(tài)轉(zhuǎn)換卡諾圖。圖4-15RS觸發(fā)器的Qn+1卡諾圖

進一步可寫出Qn+1的表達式。S

RQnQn+10

00

001010

10

101001

01

001111

11

101××輸入輸出約束條件，表示不允許將R、S同時取為12/11/202553.狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖

圖4-16

RS觸發(fā)器的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖

狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖：表示觸發(fā)器狀態(tài)轉(zhuǎn)換的圖形。它是觸發(fā)器從一個狀態(tài)變化到另一個狀態(tài)或保持原狀不變時，對輸入信號（R、S）提出的要求。兩個圓圈表示狀態(tài)0和1箭頭表示狀態(tài)轉(zhuǎn)換的方向在箭頭旁邊用文字或符號表示實現(xiàn)轉(zhuǎn)換所必備的條件2/11/202564.3.2

D觸發(fā)器1.狀態(tài)轉(zhuǎn)換表

表4-6D觸發(fā)器的狀態(tài)轉(zhuǎn)換表

返回

DQnQn+10000101011112.特性方程

Qn+1=D

3.狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖

圖4-17D觸發(fā)器的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖

2/11/202574.3.3

JK觸發(fā)器

圖4-18JK觸發(fā)器的邏輯符號（a）下降沿觸發(fā)

（b）上升沿觸發(fā)返回

JK觸發(fā)器是一種多功能觸發(fā)器，在實際中應(yīng)用很廣。

JK觸發(fā)器是在RS觸發(fā)器基礎(chǔ)上改進而來，在使用中沒有約束條件。常見的JK觸發(fā)器有主從結(jié)構(gòu)的，也有邊沿型的。2/11/202582.狀態(tài)轉(zhuǎn)換表

1.功能表

表4-7JK觸發(fā)器功能表表4-8JK觸發(fā)器狀態(tài)轉(zhuǎn)換表2/11/202593.特性方程4.狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖圖4-19JK觸發(fā)器的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖2/11/2025105.時序圖（以CP下降沿觸發(fā)的JK觸發(fā)器為例）圖4-20JK觸發(fā)器的時序圖

在CP的下降沿更新狀態(tài)，次態(tài)由CP下降沿到來之前的J、K輸入信號決定。2/11/202511具有保持和翻轉(zhuǎn)功能。4.3.4

T觸發(fā)器表4-9T觸發(fā)器的功能表

返回1.功能表

2.狀態(tài)轉(zhuǎn)換表

表4-10T觸發(fā)器的狀態(tài)轉(zhuǎn)換表2/11/2025123.特性方程4.狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖圖4-21T觸發(fā)器的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖令JK觸發(fā)器的J＝K＝T，就可實現(xiàn)T觸發(fā)器。圖4-22JK觸發(fā)器接成T觸發(fā)器2/11/2025135.T′觸發(fā)器（1）T′觸發(fā)器的功能把T=1時的T觸發(fā)器稱為計數(shù)型觸發(fā)器，又叫做T′觸發(fā)器。每來一個CP脈沖，T′觸發(fā)器就翻轉(zhuǎn)一次，顯然能實現(xiàn)計數(shù)功能。表4-11T′觸發(fā)器的狀態(tài)轉(zhuǎn)換表特性方程為2/11/202514（2）JK觸發(fā)器的計數(shù)形式令JK觸發(fā)器的J=K=1，就可以構(gòu)成T′觸發(fā)器。

圖4-23JK觸發(fā)器的計數(shù)形式（a）電路（b）工作波形仿真

2/11/202515（3）D觸發(fā)器的計數(shù)形式令D=Qn，D觸發(fā)器就可以構(gòu)成T′觸發(fā)器。圖4-24接成計數(shù)形式的D觸發(fā)器（a）電路（b）工作波形

仿真

2/11/202516目前市場上出售的集成觸發(fā)器產(chǎn)品通常為JK觸發(fā)器和D觸發(fā)器兩種類型。

4.4集成觸發(fā)器及其應(yīng)用表4-12常用集成觸發(fā)器返回2/11/2025174.4.1

集成JK觸發(fā)器圖4-25集成JK觸發(fā)器74LS112(a)外引腳圖(b)邏輯符號

返回常用的有74LS112、CC4027等。74LS112為負邊沿觸發(fā)的雙JK觸發(fā)器。SD、RD分別為異步置1端和異步置0端，均為低電平有效。1.

74LS112的外引腳圖和邏輯符號

2/11/2025182.邏輯功能表4-1374LS112的功能表

2/11/2025193.時序圖圖4-2674LS112的時序圖置0置1置1置02/11/2025204.4.2

集成D觸發(fā)器圖4-27雙D觸發(fā)器74LS74(a)外引腳圖(b)邏輯符號

返回1.

雙D觸發(fā)器74LS74外引腳圖和邏輯符號2/11/2025212.邏輯功能表4-14雙D觸發(fā)器74LS74的功能表

觸發(fā)方式為CP上升沿觸發(fā)。低電平有效的異步置0端和異步置1端2/11/2025223.時序圖圖4-28

74LS74的時序圖置0置D置12/11/202523單按鈕電子轉(zhuǎn)換開關(guān)電路，該電路只利用一個按鈕即可實現(xiàn)電路的接通與斷開。4.4.3

集成觸發(fā)器的應(yīng)用舉例圖4-29

74LS112的應(yīng)用電路返回1.

74LS112的應(yīng)用實例用觸發(fā)器F1構(gòu)成無抖動開關(guān)，S為按鈕開關(guān)。觸發(fā)器F2接成計數(shù)形式，每按一次按鈕S，相當(dāng)于為觸發(fā)器F2提供一個時鐘脈沖下降沿。

Q2端經(jīng)三極管VT驅(qū)動繼電器KA，利用KA的觸點轉(zhuǎn)換即可通斷其它電路。2/11/202524圖4-30同步單脈沖發(fā)生電路（a）電路圖（b）工作波形2.74LS74的應(yīng)用實例同步單脈沖發(fā)生電路。該電路借助于CP產(chǎn)生兩個起始不一致的脈沖，再由一個與非門來選通，便組成一個同步單脈沖發(fā)生電路。從波形圖可以看出，電路產(chǎn)生的單脈沖與CP脈沖嚴(yán)格同步，且脈沖寬度等于CP脈沖的一個周期。電路的正常工作與開關(guān)S的機械觸點產(chǎn)生的毛刺無關(guān)，因此，可以應(yīng)用于設(shè)備的起動，或系統(tǒng)的調(diào)試與檢測。2/11/2025251.觸發(fā)器是具有記憶功能的的邏輯電路，每個觸發(fā)器能存儲一位二進制數(shù)據(jù)。2.按照邏輯電路結(jié)構(gòu)的不同，可以把觸發(fā)器分為基本RS觸發(fā)器、同步RS觸發(fā)器、主從觸發(fā)器和邊沿觸發(fā)器。按照觸發(fā)方式不同，可以把觸發(fā)器分為異步電平觸發(fā)、同步電平觸發(fā)、主從觸發(fā)、邊沿觸發(fā)。按照邏輯功能不同，可以把觸發(fā)器分為RS觸發(fā)器、JK觸發(fā)器、D觸發(fā)器、T觸發(fā)器和T′觸發(fā)器。本章小結(jié)返回2/11/2025263.RS觸發(fā)器具有約束條件。

T觸發(fā)器和D觸發(fā)器比較簡單。

T′觸發(fā)器是一種計數(shù)型觸發(fā)器。

JK觸發(fā)器是多功能觸發(fā)器，它可以方便地構(gòu)成D觸發(fā)器、T觸發(fā)器和T′觸發(fā)器。4.描述觸發(fā)器邏輯功能的方法有功能表、狀態(tài)轉(zhuǎn)換表、特性方程、狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖和時序圖。5.集成觸發(fā)器產(chǎn)品通常為D觸發(fā)器和JK觸發(fā)器。在選用集成觸發(fā)器時，不僅要知道它的邏輯功能，還必須知道它的觸發(fā)方式，只有這樣，才能正確的使用好觸發(fā)器。

2/11/202527⑴邏輯符號“∧”表示邊沿觸發(fā)方式,“┐”表示主從觸發(fā)方式,非號“－”：表示低電平有效,加小圓圈“ο”：表示低電平有效觸發(fā)或下降沿有效觸發(fā),不加小圓圈“ο”：表示高電平有效觸發(fā)或上升沿有效觸發(fā)?？偨Y(jié)：觸發(fā)器的兩要素返回1．邏輯功能描述方法：邏輯符號、特性表、驅(qū)動表、特性方程

2/11/202528⑵特性表

DQnQn+10000101011112/11/202529⑶驅(qū)動表⑷特性方程2/11/202530(1)基本RS觸發(fā)器直接電平觸發(fā)（低電平有效/高電平有效），無CP返回2.觸發(fā)方式(2)同步觸發(fā)

CP的（高/低）電平期間觸發(fā)，在整個電平期間接收信號RS/JK/D/T，

在整個電平期間狀態(tài)相應(yīng)更新，所以存在空翻。(3)邊沿觸發(fā)只在CP的↑或↓邊沿觸發(fā)，只在CP的↑或↓邊沿接收信號RS/JK/D/T，

只在CP的↑或↓邊沿狀態(tài)更新，克服了空翻。2/11/202531

(4)主從觸發(fā)有主、從