第三章_触发器_11.ppt

1、D→JK Q D CP K J 1 3.6 触发器逻辑功能的转换 四、D型触发器转换成JK、T、T和RS触发器 2、D→T Q D CP =1 T （3）D→T C Q D CP 3.6 触发器逻辑功能的转换 四、D型触发器转换成JK、T、T和RS触发器 （4）D→RS Q D CP S R 1 1 * * * * 同是D功能，但触发方式不同，结果很不同 so 触发方式是重要的。 * 利用加法器说明Delay FF要延迟一周期才能得到结果 * Latch即时可得 Delay FF延迟一拍才接收到结果。 D-FF的D指的是Delay而不是Data，尽管它仍然是D功能 * Q一直是确定的，不同于Latch * 两者的共同点 * 要避开阴影区的影响 * 每改变一次CP，Q翻转一次 * 可以实现串行输入，并行输出 * 时钟到输出的传输延迟 * CP的负载过重，用一个buffer无法驱动 * CP的负载过重，用一个buffer无法驱动 * 2. 描述传输延迟的参数(Propagation) ：CP脉冲前沿到触发器翻转的时间 CP D Q (2级门) (3级门) D触发器的开关参数 传输延迟时间的内部结构： ：包括两部分 和 触发器由L变化到H的时间延迟是2级门（d、f）。 ：包括两部分 和 触发器由H变化到L的时间延迟是3级门（c、e、f）。 D触发器的开关参数 3. 描述CP脉冲宽度的参数 twCP- = tsu 负脉冲准备数据 twCP+= 正脉冲触发器稳定翻转 Tmin = twCP- + twCP＋ fmax = 1/Tmin CP T 例题：由触发器开关参数设计时钟脉冲 假设tsu ＝20ns, th ＝5ns, ＝35ns 为触发器设计时钟脉冲。 twCP- = tsu，取20ns (当然还可以再大) 最小时钟周期取： Tmin = twCP- + twCP＋=55ns 实际应用中，考虑使得系统工作更加可靠，正负脉冲的宽度都可以取大一点， 如取 twCP＋＝40ns，twCP- ＝30ns； 或取 twCP＋＝40ns，twCP- ＝40ns (占空比50%) CP 35ns 20ns 55ns twCP+= ，取35ns (也可以再大) 问：脉冲周期同样是55ns，这样设计时钟，电路是否可以正常工作？为什么? 例题：由触发器开关参数设计时钟脉冲(续) 答：不能！ 因为CP＝1期间，是用于触发器翻转的时间，门c、d有一个输出为0，阻塞了输入数据D的变化，即使数据准备好了，也不会被门a、b接收。 只有当CP＝0时，门c、d输出都为1，才能打开门a、b接收数据。 因此负脉冲宽度一定要大于数据建立时间tsu ，系统才能正常工作。 CP 40ns 15ns 55ns CP Q1 D2 估算系统的最高时钟频率： 要考虑触发器的延迟加上门电路的延迟。 例题：计算下列系统的时钟频率 例题： 用D触发器，将一个时钟进行2分频。 D CP Q Q CP CP Q Q 0 1 RD、SD不用时，悬空 或通过4.7k?的电阻接高电平 频率FQ = FCP/2 D触发器功能 CP 时，Q=D 例题： 用2个2分频器级联组成一个4分频器 D CP Q Q D CP Q Q CP 1Q 2Q F2Q =F1Q /2 = FCP/4 例题：设计一个四人抢答电路。 四人参加比赛，每人一个按钮，其中一人按下 按钮后，相应的指示灯亮。并且，其它按钮按下时 不起作用。 电路的核心是74LS175四D触发器。它的内部包 含了四个D触发器。 +5V D1 D2 D3 D4 CLR CP 赛前先清零 0 输出为零 发光管不亮 CP 1 2 3 清零 D1 D2 D3 D4 CLR CP +5V 1 反相端都为1 1 开启 CP 1 2 3 清零 D1 D2 D3 D4 CLR CP +5V 若有一按钮被按下，比如第一个钮。 =1 0= 0 被封 这时其它按钮被按下也没反应。 0 CP 1 2 3 清零 练习题目: 时钟CP及输入信号D 的波形如图所示，试画 出各触发器输出端Q的波形。 设各输出端Q的初始状态=0。 D Q D CP Q1 Q2 D Q D CP D Q