第五章 触发器与寄存器(康华光).ppt

2006年9月4日 湖南科技大学 2. 由传输门组成的CMOS边沿D触发器 工作原理： TG1导通，TG2断开——输入信号D 送入主锁存器。 TG3断开，TG4导通——从锁存器维持在原来的状态不变。 (1) CP=0时: =1，C=0， Q?跟随D端的状态变化，使Q?=D。 工作原理： (2) CP由0跳变到1 : =0，C=1， 触发器的状态仅仅取决于CP信号上升沿到达前瞬间的D信号 TG3导通，TG4断开——从锁存器Q?的信号送Q端。 TG1断开，TG2导通——输入信号D 不能送入主锁存器。 主锁存器维持原态不变。 。 2. 典型集成电路 74HC/HCT74 中D触发器的逻辑图 74HC/HCT74的功能表 L H H ↑ H H H L L ↑ H H Qn+1 D CP H H × × L L H L × × L H L H × × H L Q D CP 输 出 输 入 国标逻辑符号 74HC/HCT74的逻辑符号和功能表 具有直接置1、直接置0，正边沿触发的D功能触发器 5.3.2 维持阻塞触发器 1. 电路结构与工作原理 C 置0维持线 响应输入D和CP信号 根据 确定触发器的状态 CP = 0 0 1 1 D D G 1 C P Q 1 G 2 G 3 G 5 Q 2 Q 3 S R Q 4 D G 6 Q Q 2、工作原理 Qn+1=Qn D 信号进入触发器,为状态刷新作好准备 Q1 = D Q4= D D信号存于Q4 当CP 由0 跳变为1 0 1 D D G 1 C P Q 1 G 2 G 3 G 5 Q 2 Q 3 S R G Q 4 D G 6 Q Q 1 0 0 D D 在CP脉冲的上升沿，触法器按此前的D信号刷新 当CP =1 在CP脉冲的上升沿到来瞬间使触发器的状态变化 D信号不影响 、 的状态，Q的状态不变 G 1 C P Q 1 G 2 G 3 G 5 Q 2 Q 3 S R G Q 4 D G Q Q 1 0 1 置1维持线 置0 阻塞线 1 1 0 0 2. 典型集成电路-----74LS74 5.3.4 触发器的动态特性 动态特性反映其触发器对输入信号和时钟信号间的时间要求， 以及输出状态对时钟信号响应的延迟时间。 建立时间 保持时间 脉冲宽度 传输延时时间 传输延时时间 保持时间tH ：保证D状态可靠地传送到Q 建立时间tSU ：保证与D 相关的电路建立起稳定的状态，使触发器状态得到正确的转换。 最高触发频率fcmax ：触发器内部都要完成一系列动作，需要一定的时间延迟，所以对于CP最高工作频率有一个限制。 触发脉冲宽度tW ：保证内部各门正确翻转。 传输延迟时间tPLH和tPHL ：时钟脉冲CP上升沿至输出端新状态稳定建立起来的时间 5.4.1 D 触发器 5.4 触发器的逻辑功能 5.4.2 JK 触发器 5.4.3 SR 触发器 5.4.4 D 触发器功能的转换 5.4.2 T 触发器 5.4 触发器的逻辑功能 不同逻辑功能的触发器国际逻辑符号 D 触发器 JK 触发器 T 触发器 RS 触发器 5.4.1 D 触发器 1. 特性表 1 1 1 0 0 1 1 1 0 0 0 0 Qn+1 D Qn 2. 特性方程 Qn+1 = D 3. 状态图 3.状态转换图 翻 转 1 0 0 1 1 1 1 1 置 1 1 1 0 1 0 0 1 1 置 0 0 0 0 1 1 1 0 0 状态不变 0 1 0 1 0 0 0 0 说 明 Qn+1 Qn K J 1.特性表 2.特性方程 5.4.2 JK 触发器 例5.4.1 设下降沿触发的JK触发器时钟脉冲和J、K信号的波形 如图所示试画出输出端Q的波形。设触发器的初始状态为0。 5.4.3 T触发器 特性方程 状态转换图 特性表 0 1 1 1 0 1 1 1 0 0 0 0 T 逻辑符号 * 信息与电气工程学院 5 锁存器和触发器 5.1 双稳态存储单元电路 5.2 锁存器 5.3 触发器的电路结构和工作原理 5.4 触发器的逻辑功能 教学基本要求 1、掌握锁存器、触发器的电路结构和工作原理 2、熟练掌握SR触发器、JK触