数字路与逻辑设计课件第4章.ppt

4.4.2 TTL边沿触发器 1.维持阻塞型TTL边沿触发器 （1） 电路结构 由6个与非门组成的维持阻塞型边沿D触发器如图4-4-4所示。 图4-4-4维持阻塞型边沿D触发器 （2） 工作原理 ① CP=0期间为触发准备阶段 CP=0时，G3、G4被封锁，S3=R4=1，基本RS触发器G5、G6保持原状态不变。这时G1、G2根据输入值D做好准备。 ② CP=1期间为触发翻转和维持 阻塞阶段 CP上升沿到达之前，若D=0，则S=0，R=1。 2.利用传输延迟时间的 TTL边沿触发器 （1） 电路结构 利用传输延迟时间的边沿JK触发器如图4-4-5所示，它的电路结构与主从触发器相似。 图4-4-5利用传输延迟时间的边沿JK触发器 （2） 工作原理 总之，TTL边沿触发器只在CP下降沿来到前的一瞬间（1tpd），所接收的J、K信号才对触发器的翻转起作用。CP的其他时间，J、K都可以变化，因而抗干扰能力强。TTL边沿触发器属于可以克服空翻和误翻的边沿触发型，属于这类触发器的集成片有74LS112等。 4.5 钟控触发器的主要参数 描述钟控触发器的主要参数分为两类，即静态参数和动态参数。 1.建立时间tset 为使触发器做好触发准备，要求输入信号在CP触发沿来到之前，提前一段时间来到，这段提前时间称为建立时间tset。 2.保持时间tH 在CP触发沿到达后，为保证触发器正确翻转，需要输入信号再保持一段时间，这段时间称为保持时间tH。 3.传输延迟时间tPLH、tPHL 从CP触发沿开始到输出端稳定地建立起新状态的这段时间，是触发器的传输延迟时间。 4.最高时钟频率fmax 触发器能可靠翻转的最高时钟频率。 4.6 触发器使用中应注意的问题 4.6.1 触发器的电路结构与 逻辑功能的关系 前面我们分析了几种不同类型的钟控触发器，不同电路结构决定了触发器具有不同的工作特点。下面我们将5种钟控触发器的动态特点作一比较，其动态波形图如图4-6-1所示，图中线加粗的地方为接收输入信号时间。 图4-6-1钟控触发器的动态特点比较 图(a)所示为同步触发器，同步触发器在CP高电平的全部时间内，都可以接收输入信号并改变输出状态，属于电平触发方式。图示为高电平触发，要求在CP=1时输入信号保持不变，以防空翻。 图（b）所示为主从JK触发器，只在CP下降沿时改变状态，能克服空翻。但它在CP=1期间也可接收并存储输入信号，所以要求CP=1时JK保持不变，以防误翻。它在CP=1的全部期间内都可以接收输入端的噪声干扰，故抗干扰能力差。JK触发器属于主从触发方式，CP下降沿时翻转。 图（c）所示为利用传输延迟时间的TTL边沿JK触发器，只在CP下降沿时改变状态，而且它只在tset=1tpd↓的极短时间内接收输入信号，只要这时J、K保持不变即可。故接收输入端噪声干扰的时间极短，只有1tpd，抗干扰能力强。它属于边沿触发方式，CP下降沿触发。 图（d）所示为CMOS边沿JK触发器，也是边沿触发方式，但它是CP上升沿触发。要求在CP上升沿来到之前，J、K信号在tset内保持不变。它接收输入干扰的时间也只有tset，故抗干扰能力也较强。 图（e）所示为维持阻塞D触发器，采用边沿触发方式，CP上升沿触发，它只在tset+tH=3tpd时间内接收信号，要求在3tpd内D信号应保持不变，其抗干扰能力强。 4.6.2 触发器时钟脉冲的触 发方式 4.6.3 T触发器及触发器间 的相互转换 1.T触发器 前面几节中我们提到了RS、JK、D三种类型的触发器，在某些应用场合下，还需要T触发器。T触发器是在CP控制下，具有保持和翻转功能的触发器。 2.触发器间的相互转换 JK触发器和D触发器是钟控触发器定型产品中使用最广泛的两种触发器。 4.6.4 触发器的直接置位和 直接复位 第四章 触 发 器 4.1 基本RS触发器 4.2 同步触发器 4.3 主从触发器 4.4 边沿触发器 4.5 钟控触发器的主要参数 4.6 触发器使用中应注意的问题 4.1 基本RS触发器 由门电路构成的基本RS 触发器是最简单的触发器，它是构成其他各类触发器的基本单元，其他各类触发器是在基本RS 触发器的基础上发展起来的。 1.电路结构 由两个与非门交叉耦合组成的基本RS 触发器，其电路结构如图4-1-1（a）所示。 图4-1-1与非门组成的基本RS 触发器 2.基本RS触发器的工作原理及特点 （1） 触发器的两个稳态——“0”态（Q=0，Q=1）和“1”态（Q=1，Q=0） （2） 在一定的信号作用下，两个稳态——“0”态和“1”态可以互相转换 （3） 信号撤走后，触发器的稳态在一定的条件下能保持