时序逻辑——锁存器、触发器.ppt

第三章 时序逻辑 （3）触发器的翻转延迟时间 tp : 定义为时钟CLK信号幅度50%到触发器Q 端输出信号幅度的50 %的时间间隔。 三、钟控D触发器 七、集成触发器的参数 Q R S Q J K 1 4 2 3 EN Q R S Q J K 1 4 2 3 EN （1）门控JK锁存器（非或门作为基本SR） （2）门控JK锁存器（或非门作为基本SR） Qn 1 0 Qn Qn+1 功 能 表 1 1 1 0 0 1 0 0 J K CP ↓ ↓ ↓ × 1. 负边沿JK触发器 Qn+1＝JQn ＋ KQn JK触发器的状态方程： Qn 1 0 Qn Qn+1 功 能 表 1 1 1 0 0 1 0 0 J K CP ↓ ↓ ↓ × 逻辑图 CP Q R S Q J K 5 2 3 1 6 4 边沿触发器是在时钟信号的某一边沿（上升或下降沿）才对输入信号作出响应并引起状态改变。 CP C J J Q Q ^ K K 逻辑符号 Q R S Q 工作过程分析—(1) 保持状态 负边沿JK触发器 CP Q R S Q J K 5 2 3 1 6 4 当CP=0 时,与非门1、2、3、6 均被封锁，此时 R=S=1,不接受JK输入，触发器输出状态保持不变。 Q R S Q 当CP=1时,与非门1、2接收输入信号,产生使SR锁存器发生改变的条件， 为锁存器的状态改变作好准备，输出状态也不变； Qn+1 = Qn ? CP+Qn? S = Qn+Qn? S = Qn Qn+1 = Qn ? CP+Qn ?R = Qn +Qn ?R = Qn 若原来Q=0, Q=1，门1封锁输入信号K被阻挡；虽然J通过了门2、4，但门3输出为1，使其不能对或非门的输出产生影响。 负边沿JK触发器 CP Q R S Q J K 5 2 3 1 6 4 工作过程分析—(2)自锁状态 如果原来Q=1, Q=0，门2封锁输入信号J被阻挡；虽然K通过了门1、5，但门6输出为1，使其不能对或非门的输出产生影响。 在CP=1期间，输出状态保持不变，但R、S保持着此时的J、K、Qn、Qn的影响值。 S = JQn R = KQn Qn+1 = Qn?0+Qn S = Qn S = Qn R JQn = Qn KQn J Qn =JQn+KQn Qn = 6+5=Qn ? CP+Qn ? R CP Q R S Q J K 5 2 3 1 6 4 当CP由 1 变 0 时，触发器解除“自锁”，接收输入信号 J 和 K ，并按JK触发器的规律转换状态，从而实现了JK触发器的功能。 工作过程分析—(3) 翻转 CP下降前： S = JQn R = KQn 并将其值传递给门4、5 在时钟下降期间： Qn+1 = 3+4=Qn ? CP+Qn ? S S = JQn R = KQn 当CP下降(=0)时，在门3输出经过一个门的延时变为0，此时门4保存的S经过或门7输出（Q）；同理门5保存的R 信号通过或门8 输出（Q）；之后由于门1、门2输出变高，保持了刚改变的触发器的状态。 ? 触发器翻转的时刻是在CP下降期间，而触发器更新的状态取决于CP↓到来前一瞬间的J、K信号。 负边沿JK触发器 CP Q R S Q J K 5 2 3 1 6 4 7 8 7 tpd tpd S CP 3 4 已知JK信号如下图，画出负边沿JK触发器的输出波形(设触发器初态为 0) 。 CP J K 负边沿：Q 保持 保持 翻转 置1 置0 翻转 C K J Q Q Qn 1 0 Qn Qn+1 功 能 表 1 1 1 0 0 1 0 0 J K CP ↓ ↓ ↓ × Qn+1＝JQn ＋ KQn JK触发器的状态方程： Q R S Q S R EN D 可节省一个非门 D锁存器 1 0 0 1 0 1 功 能 表 Qn (保持) 1 1 0（置0） 1 0 1（置1） 0 1 不稳 Qn+1 0 0 S R 状态方程 即 EN=1 时 Qn+1＝D Q R S Q EN D 2. 维持-阻塞D触发器 (1) 当CP=0时，门3、4被封锁，触发器输出状态保持不变；而此时门5、6接收输入信号，为触发器翻转做好准备。 维持-阻塞D触发器结构图 Q Q CP R S 2 1 3 4 置0维持线 置0阻塞线 置1维持线 D D D1D2 6 5 (3) 当CP=1时，由于电路的维持-阻塞作用，触发器输出