[理学]数字电路讲义 第五章.ppt

第 5 章 集成触发器 4.1 概　述 一、触发器的基本特性和作用 二、触发器的类型 4.2 触发器的基本形式 一、基本 RS 触发器 二、同步触发器 4.3 无空翻触发器 一、无空翻触发器的类型和工作特点 二、边沿触发器及其符号 三、边沿触发器工作波形分析举例 4.4 触发器的应用 一、触发器的五种逻辑功能及其转换 二、触发器的应用与分析举例 (三)同步 JK 触发器 功能表 电路结构 逻辑符号 1 说明 Qn+1 K J CP 不变 Qn 0 0 置 0 0 1 0 1 1 1 0 1 0 1 0 1 Qn+1=1 1 1 Qn+1=0 0 1 1 置 1 0 1 Qn 翻转 (三)同步 JK 触发器 功能表 电路结构 逻辑符号 1 说明 Qn+1 K J CP 不变 Qn 0 0 置 0 0 1 0 1 1 1 1 0 1 0 1 0 Qn+1=0 1 1 Qn+1=1 0 1 1 置 1 0 1 Qn 翻转 特性表 特性方程 无约束条件 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 0 1 1 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 K 0 1 0 1 0 0 Qn+1 Qn J 解： [例] 设触发器初始状态为 0，试对应输入波形画出 Q 端波形。 触发器初始状态为 0 J CP Q Q 1J J C1 CP K 1K K Q CP = 0 时，同步触发器状态不变。 CP = 1 时，触发器根据 J、K 信号取值按照 JK 功能工作。 (四)同步触发器的特点 同步触发器的触发方式为电平触发式 同步触发器的共同缺点是存在空翻 　　触发脉冲作用期间，输入信号发生多次变化时，触发器输出状态也相应发生多次变化的现象称为空翻。 空翻可导致电路工作失控。 指时钟脉冲信号控制触发器工作的方式 CP = 1 期间翻转的称正电平触发式； CP = 0 期间翻转的称负电平触发式。 主要要求： 了解无空翻触发器的类型，掌握其工作特点。 能根据触发器符号识别其逻辑功能和触发方式， 并进行波形分析。 Master - Slave Flip - Flop Edge - Triggered Flip - Flop 　　工作特点：CP = 1 期间，主触发器接收输入信号；CP = 0 期间，主触发器保持 CP 下降沿之前状态不变，而从触发器接受主触发器状态。因此，主从触发器的状态只能在 CP 下降沿时刻翻转。 这种触发方式称为主从触发式。 　　工作特点：只能在 CP 上升沿(或下降沿)时刻接收输入信号，因此，电路状态只能在 CP 上升沿(或下降沿)时刻翻转。 　　这种触发方式称为边沿触发式。 无 空 翻 触 发 器 主 从 触 发 器 边 沿 触 发 器 主从触发器和边沿触发器有何异同？ 　　只能在 CP 边沿时刻翻转，因此都克服了 空翻，可靠性和抗干扰能力强，应用范围广。 相 同 处 　　电路结构和工作原理不同，因此电路功能 不同。为保证电路正常工作，要求主从 JK 触 发器的 J 和 K 信号在 CP = 1 期间保持不变；而 边沿触发器没有这种限制，其功能较完善，因 此应用更广。 相 异 处 边沿触发器 2、TTL 维持阻塞 D 触发器 (通常上升沿触发) 1、TTL 边沿 JK触发器 (通常下降沿触发) 3、CMOS 边沿 D 触发器和边沿 JK 触发器 (通常上升沿触发) Q Q C1 CP 1D D CP 触发的边沿 D 触发器 C1 Q Q C1 CP D 具有异步端的边沿 D 触发器 1D S SD R RD R RD S SD 执行 Qn+1 = D 1 1 ↑ 1 1 在 CP ? 时刻 0 0 ↑ 1 1 Qn × 1 1 1 保持不变 Qn × 0 1 1 禁 用 不定态 × × 0 0 异步置 1 1 × × 0 1 异步置 0 0 × × 1 0 说 明 Qn+1 D CP SD RD 异步端低电平有效的上升沿触发式 D 触发器功能表 1、TTL 维持阻塞 D 触发器 Q Q 1J J CP 1K K C1 CP 触发的边沿 JK 触发器 C1 Q Q 1J J CP 1K K C1 CP 触发的边沿 JK 触发器 C1 具有异步端的 边沿 JK 触发器 Q Q 1J J CP 1K K R S C1 RD SD Q Q 1J J CP 1K K R S C1 RD SD 异步端低电平有效 异步端高电平有效 R RD R RD S SD S SD Qn 1 1 ↓ 0 0 1 0 1 ↓ 0 0 0