數(shù)字電子技術(shù)課件.ppt

數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) 第五版 教學(xué)課件 劉伯恕福州大學(xué)電氣工程與自動化學(xué)院電工電子教學(xué)中心 第五章觸發(fā)器 5 1概述 特點 1 有兩個穩(wěn)定狀態(tài) 0 態(tài)和 1 態(tài) 2 能根據(jù)輸入信號將觸發(fā)器置成 0 或 1 態(tài) 輸入信號消失后 被置成的 0 或 1 態(tài)能保存下來 即具有記憶功能 分類1 按觸發(fā)方式 電平 脈沖 邊沿 2 按邏輯功能 RS JK D T 雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 是一種具有記憶功能的邏輯單元電路 它能儲存一位二進(jìn)制碼 5 2SR鎖存器 基本R S觸發(fā)器 一 電路結(jié)構(gòu)與工作原理 兩輸入端 兩互補(bǔ)輸出端 反饋線 正常情況下 兩輸出端的狀態(tài)保持相反 通常以Q端的邏輯電平表示觸發(fā)器的狀態(tài) 即Q 1 Q 0時 稱為 1 態(tài) 反之為 0 態(tài) 1 0 1 0 觸發(fā)器輸出與輸入的邏輯關(guān)系 1 S D 1 R D 0 0 1 0 1 2 S D 0 R D 1 1 0 1 0 3 S D 1 R D 1 設(shè)原態(tài)為 0 態(tài) 0 1 0 1 保持為 1 態(tài) 設(shè)原態(tài)為 1 態(tài) 當(dāng)S D 1 R D 1時 觸發(fā)器保持原來的狀態(tài) 即觸發(fā)器具有保持 記憶功能 4 S D 0 R D 0 0 0 1 1 1 1 1 0 若G1先翻轉(zhuǎn) 則觸發(fā)器為 0 態(tài) 1 態(tài) 0 若先翻轉(zhuǎn) 基本R S觸發(fā)器狀態(tài)表 邏輯符號 低電平有效 二 動作特點在任何時刻 輸入都能直接改變輸出的狀態(tài) 例 5 3電平觸發(fā)的觸發(fā)器 基本R S觸發(fā)器 導(dǎo)引電路 時鐘脈沖 同步RS觸發(fā)器 當(dāng)C 0時 0 R S輸入狀態(tài)不起作用 觸發(fā)器狀態(tài)不變 當(dāng)C 1時 1 打開 打開 觸發(fā)器狀態(tài)由R S輸入狀態(tài)決定 1 當(dāng)C 1時 觸發(fā)器狀態(tài)由R S輸入狀態(tài)決定 1 S 0 R 0 1 2 S 0 R 1 3 S 1 R 0 4 S 1 R 1 1 1 Q 1 Q 0 邏輯符號 C高電平時觸發(fā)器狀態(tài)由R S確定 S D R D用于預(yù)置觸發(fā)器的初始狀態(tài) 工作過程中應(yīng)處于高電平 對電路工作狀態(tài)無影響 二 動作特點 例 畫出同步R S觸發(fā)器的輸出波形 同步R S狀態(tài)表 C 1 C高電平時觸發(fā)器狀態(tài)由R S確定 存在問題 時鐘脈沖不能過寬 否則出現(xiàn)空翻現(xiàn)象 即在一個時鐘脈沖期間觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)一次以上 S R 電平觸發(fā)D觸發(fā)器 5 4脈沖觸發(fā)的觸發(fā)器 一 電路結(jié)構(gòu)與工作原理 提高可靠性 要求每個CLK周期輸出狀態(tài)只能改變1次 主從RS觸發(fā)器 C 1 1 0 F主打開 F主狀態(tài)由S R決定 接收信號并暫存 F從封鎖 F從狀態(tài)保持不變 C C 0 1 F從打開 從觸發(fā)器的狀態(tài)取決于主觸發(fā)器 并保持主 從狀態(tài)一致 因此稱之為主從觸發(fā)器 狀態(tài)保持不變 F主封鎖 C高電平時觸發(fā)器接收信號并暫存 即F主狀態(tài)由S R決定 F從狀態(tài)保持不變 C低電平時 F主封鎖S R不起作用 邏輯符號 主從RS觸發(fā)器 例 C 分析JK觸發(fā)器的邏輯功能 1 J 1 K 1 設(shè)觸發(fā)器原態(tài)為 0 態(tài) 1 1 主從狀態(tài)一致 0 1 J 1 K 1時 每來一個時鐘脈沖 狀態(tài)翻轉(zhuǎn)一次 即具有計數(shù)功能 設(shè)觸發(fā)器原態(tài)為 1 態(tài) 為 狀態(tài) 1 J 1 K 1 C 1 1 主從狀態(tài)一致 0 1 C 2 J 0 K 1 設(shè)觸發(fā)器原態(tài)為 1 態(tài) 設(shè)觸發(fā)器原態(tài)為 0 態(tài) C 設(shè)觸發(fā)器原態(tài)為 0 態(tài) 2 J 0 K 1 J 0 K 1時 每來一個時鐘脈沖 輸出狀態(tài)置0 C 3 J 1 K 0 設(shè)觸發(fā)器原態(tài)為 0 態(tài) 設(shè)觸發(fā)器原態(tài)為 1 態(tài) C 3 J 1 K 0 設(shè)觸發(fā)器原態(tài)為 1 態(tài) J 1 K 0時 每來一個時鐘脈沖 輸出狀態(tài)置1 C 4 J 0 K 0 J 0 K 0時 每來一個時鐘脈沖 輸出狀態(tài)保持 結(jié)論 脈沖觸發(fā) 邏輯符號 例 主從JK觸發(fā)器工作波形 5 5邊沿觸發(fā)的觸發(fā)器 為了提高可靠性 增強(qiáng)抗干擾能力 希望觸發(fā)器的次態(tài)僅取決于CLK的下降沿 或上升沿 到來時的輸入信號狀態(tài) 與在此前 后輸入的狀態(tài)沒有關(guān)系 用CMOS傳輸門的邊沿觸發(fā)器維持阻塞觸發(fā)器用門電路tpd的邊沿觸發(fā)器 脈沖觸發(fā)與邊沿觸發(fā)在邏輯符號上的區(qū)別 無圈 高電平接收 下降沿動作 有圈 低電平接收 上升沿動作 有圈 下降沿動作 無圈 上升沿動作 脈沖觸發(fā)與邊沿觸發(fā)在畫波形上的區(qū)別 5 6觸發(fā)器的邏輯功能及其描述方法 5 6 1觸發(fā)器按邏輯功能的分類時鐘控制的觸發(fā)器中由于輸入方式不同 單端 雙端輸入 次態(tài) 隨輸入變化的規(guī)則不同 一 SR觸發(fā)器1 定義 凡在時鐘信號作用下 具有如下功能的觸發(fā)