数电第5章锁存器触发器.ppt

第五章 锁存器触发器 (Latch Flip－Flop) 1、定义和分类 2、锁存器的分析 3、触发器的分析 ; 触发器（Flip-Flop）：能够存储一位二进制数字信号的基本单元电 路叫做触发器。 特点：具有“记忆”功能。 分析下面的电路：;再看下面的电路：;触发器的分类： ①按稳定工作状态分： 双稳态、单稳态和无稳态（多谐振荡器）触发器。 本章仅讨论双稳态触发器。;1、基本RS触发器 ①电路组成和逻辑符号 基本RS触发器有两种：由与非门构成的和由或非门构成的。 我们以前者为例：;②逻辑功能分析：;B）当S=0，R=1时;C）当S=1，R=0时;D）当S=R=1时;因此我们得到了基本RS触发器的功能表如下：;如果我们规定触发器原来的状态称为“现态”（用Qn表示，简记为 Q），将触发器由于输入值的影响后的输出状态称为“次态”（用Qn+1 或Qn+1表示），可推导出基本RS触发器的真值表如下：;由真值表，利用卡诺图化简得：;由真值表还可以推导出触发器的状态变化情况，以图形表示时，称 为状态转换图，简称状态图。;另外，若已知输入信号的波形，则可以作出触发器的波形图。如： 求在输入作用下的输出波形。;功能表：;将S=D、R=D代入RS触发器的特性方程，得D触发器的特性方程：;JK触发器——同步JK触发器;通过上面的分析，我们得知触发器的描述至少有下面的几种方法：;2、同步RS触发器（钟控RS触发器）P276 基本RS触发器由输入信号的组合决定输出，实际中往往需要触发器 在某些特定时候（或时刻）才响应输入，因此，必须加入所谓的控 制信号，一般是时钟脉冲。 ①电路组成及元件符号;②功能分析： A)在C=0期间，无论S和R为何值，G3和G4均输出1，此时为保持功能 B)在C=1期间，若SR=00，则G3和G4均输出1，触发器保持。 若SR=01，则G3输出1、G4输出0，触发器清0。 若SR=10，则G3输出0、G4输出1，触发器置1。 若SR=11，则G3和G4均输出0，触发器不定。;因此，可得出同步RS触发器的功能表：P276 S R Qn+1;;下面，我们分析一下同步RS触发器的波形。;第1段：CP=0，保持。;1、RS触发器;CP=1期间有效;JK触发器——同步JK触发器;工作原理;0;逻辑符号;3、JK触发器——同步JK触发器;无论触发沿为何值，JK触发器的特征方程只有一个：;真值表 J K Qn Qn+1;b)下降沿触发;代入主从RS触发器的特性方程，即可得到主从JK触发器的特性方程：;边沿JK触发器;集成边沿JK触发器;CP=1期间有效; ;边沿D触发器;无论触发沿为何值，D触发器的特征方程只有一个：;真值表 D Qn Qn+1;集成边沿D触发器;5、T触发器 T触发器的输入端有两个：时钟脉冲输入端C，控制输入端T。 其元件符号为： ;无论触发沿为何值，T触发器的特征方程只有一个：;真值表 T Qn Qn+1;6、T’触发器 将T触发器的T端接高电平即为T’触发器。 T’触发器的特征方程为： ;1、各种触发器之间的相互转换 ;①用JK触发器实现RS触发器功能。;②用JK触发器实现D触发器功能。 分析：JK触发器是现有触发器，而D触发器为待求。 所以应求出用D来表示J、K的表达式。 解：比较两种触发器的特征方程得： ;③用JK触发器实现T触发器功能。 分析：JK触发器是现有触发器，而T触发器为待求。 所以应求出用T来表示J、K的表达式。 解：比较两种触发器的特征方程得： ;④用JK触发器实现T’触发器功能。 分析：JK触发器是现有触发器，而T’触发器为待求。 考虑到T’触发器是将T触发器的T端置1得到，所以只要求出T触发 器，再令T＝1即可。 解：利用上题的结论得： ;⑤用D触发器实现JK触发器功能。 分析：D触发器是现有触发器，而JK触发器为待求。 所以应求出用J、K来表示D的表达式。 解：比较两种触发器的特征方程得： ;⑥用D触发器实现T触发器功能。 分析：D触发器是现有触发器，而T触发器为待求。 所以应求出用T来表示D的表达式。 解：比较两种触发器的特征方程得： ;用D触发器实现T’触发器功能。 分析：D触发器是现有触发器，而T’触发器为待求。 先作出T触发器，再令T为1即得T’触发器。 解：利用上题结论得：;用T触发器实现T’触发器功能。 解：令