《数字电子技术基础》第4章.触发器解读.ppt

图4.5.4所示电路中的开关按键产生的脉冲输入信号，产生时刻和持续时间长短是随机不定的，而且存在因开关簧片引起的电平抖动现象，必须在每个开关后面安排一个消抖同步电路，以保证系统能捕捉到一个输入脉冲，并保证每按下一次按键只形成一个宽度的脉冲。消抖同步电路的形式很多，图4.5.5是一种既有消抖功能又有同步功能的电路，应用较广。 4.5 触发器的应用举例 4.5.4 消抖同步电路 本章小结 门电路是组成组合逻辑电路的基本单元，触发器是组成时序逻辑电路的基本单元。触发器的输出既与输入信号有关，又与电路的原来状态有关。 触发器的控制信号可归纳为三种。一是复位和置位信号，即对触发器输出置0和置1。复位和置位有异步方式和同步方式，异步方式复位和置位不考虑时钟的信号完成操作，同步方式复位和置位要考虑时钟的有效才能完成操作。二是影响触发器输出的激励信号，如D触发器的D信号，JK触发器的J、K信号。三是时钟信号，决定触发器何时输出状态的改变。 触发器的触发方式由电路的组成结构决定，使触发器输出状态改变的触发信号CP方式有三种：电平触发（同步触发器）、脉冲触发（主从触发器）和边沿触发（边沿触发器）。抗干扰能力从强到弱的排序是边沿触发器、脉冲触发器和电平触发器。 第4章 触发器 本章小结 从逻辑功能的特征考虑，有RS触发器、JK触发器、T触发器和D触发器等。值得注意的是由电平方式触发的RS触发器转换成D触发器以后，触发方式不变，还是电平触发。边沿触发方式的RS触发器转换成JK触发器仍然是边沿触发。 描述触发器逻辑功能的方式有特征表、特征方程、状态转换图和状态转换表，虽然描述的方式不同，但各种描述方式是等价的，可以相互转换。 除了本章介绍的TTL晶体管构成的触发器，还有CMOS电路构成的触发器，其触发方式、逻辑功能的分类和TTL电路相同。 第4章 触发器 本章小结 由于不同结构触发器门电路的级数不同，从触发器的输入到输出总的门延时不同。为了能保证触发器输出可靠地翻转，对激励信号、时钟信号、异步复位和置位信号保持有效时间就有一定的要求。如主从JK触发器的异步复位和置位信号就应该保持2tpd，才能使输出稳定。 根据本章介绍的激励信号传递到输出应保持的时间，对时钟信号的频率有一种估算方法。如果只对高或低电平有要求的触发器，要求时钟频率小于2倍的激励信号到输出总延迟时间的倒数。对时钟高低电平都有要求的触发器，要求时钟频率小于2倍的高电平或低电平中的最大延迟时间的倒数。时钟频率的占空比为50%。 第4章 触发器 4.1 RS锁存器 4.2 同步触发器 4.3 主从触发器 4.4 边沿触发器 4.5 触发器的应用举例 第4章 触发器 组合逻辑电路虽然可以输出0和1两种状态，但输入信号撤掉之后，输出随之改变，不能保持输出信号，不具备记忆功能。这是由于电路信号只是单向传递信号，没有反馈回路的原因。 4.1 RS锁存器 4.1.1 与非门构成的RS锁存器 （1）当 时，Q及 保持原状态不变。 （2）当 时，不论锁存器的初始状态如何，输出 端为1，输出Q端为0，锁存器处于0状态。 （3）当 时，不论锁存器的初始状态如何，Q端为1， 端为0，锁存器处于1状态。 （4）当 时，不论触发器的初始状态如何，输出 。 4.1 RS锁存器 1.RS锁存器的工作原理 表4.1.1 与非门构成的RS锁存器特征表 4.1 RS锁存器 2.特征表与特征方程 特征方程描述各种锁存器和触 发器的逻辑功能。 4.1 RS锁存器 4.1.2 与非门构成的RS锁存器激励表 RS锁存器逻辑功能除了用特征表描述外，还可以用状态转换图和状态转换表表示。 4.1 RS锁存器 3.状态转换图和状态转换表 RS锁存器的输出状态随输入信号转变也可用波形图的方法描述。 4.1 RS锁存器 4.RS锁存器的波形表示 RS锁存器输出状态的变化依赖于输入信号 或 的低电平有效信号。由于门电路的延迟时间，输出状态的变化滞后于输入信号。因此要输出状态保证可靠的翻转，输入信号需要维持一定的时间，即输入信号的宽度保持有效的最小值。 4.1 RS锁存器 5.RS锁存器的延迟时间 或非门构成的锁存器和与非门构成的锁存器方法是一样的，只是将与非门换成或非门，两个或非门构成的RS锁存器的逻辑图如图4.1.5（a）所示，图4.1.5（b）是它的逻辑符