石河子大学机械电气工程学院数字电子技术课件第五章 记忆单元电路.ppt

第五章 记忆单元电路 二、 用与非门组成的RS锁存器 （2）逻辑功能 三、用或非门组成的RS锁存器 基本RS锁存器的特点总结： 三、 门控RS锁存器 2．逻辑功能 当E＝0时，控制门G3、G4关闭，锁存器的状态保持不变。 当E＝1时，G3、G4打开，其输出状态由R、S端的输入信号决定。 二、主从RS触发器 由两级门控RS锁存器串联组成。 CP 与CP’互补，使两个锁存器轮流工作。 3．触发器功能的几种表示方法 （1）特性方程 由功能表画出卡诺图得特性方程： （3）驱动表 驱动表是用表格的方式表示触发器从一个状态变化到另一个状态或保持原状态不变时，对输入信号的要求。 三、主从JK触发器 RS触发器的缺点：使用时有约束条件 3．JK触发器逻辑功能的几种表示方法 (1）功能表： （3）状态转换图 （4）驱动表 例5.2.1 已知主从JK触发器J、K的波形如图所示，画出输出Q的波形图（设初始状态为0）。 5．主从JK触发器存在的问题——一次变化现象 例5.2.2 已知主从JK触发器J、K的波形如图所示，画出输出Q的波形图（设初始状态为0）。 四、维持——阻塞边沿D触发器 1．D触发器的逻辑功能 D触发器的状态转换图： 2．维持—阻塞边沿D触发器的结构及工作原理 （1）D锁存器： 例5.2.3 已知维持—阻塞D触发器的输入波形，画出输出波形图。 解：在波形图时，应注意以下两点： （1）触发器的触发翻转时刻发生在CP的上升沿。 （2）判断触发器次态的依据是CP上升沿前一瞬间输入端D的状态。 （3）触发器的直接置0和置1端 五、CMOS主从结构的边沿触发器 1．电路结构:由CMOS逻辑门和CMOS传输门组成 2．工作原理 （1）当CP＝1时，TG1开通，TG2关闭。主触发器接收D信号。 同时，TG3关闭，TG4开通，从触发器保持原状态不变。 5.3 集成锁存器与触发器 一、集成触发器举例 1．TTL主从JK触发器74LS72 2．高速CMOS边沿D触发器74HC74 二、触发器功能的转换 1.用JK触发器转换成其他功能的触发器 （1）JK→D 分别写出JK触发器和D触发器的特性方程 （2）JK→T 写出JK触发器和T触发器的特性方程： 2．用D触发器转换成其他功能的触发器 （1）D→JK 2. 锁存器与触发器的“记忆”作用 例5.3.2 设计一个3人抢答电路。3人A、B、C各控制一个按键开关KA、KB、KC和三个发光二极管DA、DB、DC。谁先按下开关，谁的发光二极管亮，同时使其他人的抢答信号无效。 利用触发器的“记忆”作用，使抢答电路工作更可靠、稳定。 当T触发器的输入端为T=1时， 称为T’触发器。 T’触发器的特性方程： 计数状态 CP Q 5.2 触发器 1 CP Q ┌ ┌ Q C1 1T 0 1 1 0 0 1 1 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 0 5.2 触发器 1S C1 1R 1S 1R C1 K CP 1 CP Q Q Q Q J 1 G 2 G 由此看出，主从JK触发器在CP=1期间，主触发器只变化（翻转）一次，这种现象称为一次变化现象。 D触发器的特性方程为：Qn+1=D 0 0 1 1 D 0 1 0 1 Qn 0 0 1 1 Qn+1 输出状态 同D状态 功能 D触发器的功能表 5.2 触发器 0 0 0 1 1 0 1 1 Qn→ Qn+1 0 1 0 1 D D触发器的驱动表 0 0 1 1 D 0 1 0 1 Qn 0 0 1 1 Qn+1 输出状态同D状态 功能 D触发器的 功能表 5.2 触发器 缺点：有空翻现象。 设：D=1 1 1 0 1 0 设：D=0 0 1 0 1 0 5.2 触发器 S 1 G E G G 2 4 6 Q D 5 G G 1 3 R G 1 Q （2）用“维持—阻塞”结构克服空翻 0 0 1 1 0 0 1 ①置0。 设：D=0 L3称为置0维持线。 0 1 在原电路的基础上引入三根反馈线。 5.2 触发器 S 1 G CP G G 2 4 6 Q D 5 G G 1 3 R G 1 Q 3 L 1 1 0 0 1 1 0 1 ② 置1。 设：D=1 0 0 L1称为置1维持线。 L2称为置0阻塞线。 引入了维持线和阻塞线后，使触发器克服了空翻。 触发器在CP上升沿触发翻转，并且，CP上升沿前一瞬间的D信号决定输出状态（具有边沿触发的特点）。 （2）用“维持—阻塞”结构克服空