第4章D觸發(fā)器

1、.,4.3 D觸發(fā)器 一、同步D觸發(fā)器 在CP的作用下，根據(jù)輸入信號D的不同取值（0或1）而具有置0、置1功能的電路，稱為 D 型觸發(fā)器。 邏輯圖、邏輯符號、狀態(tài)表如圖4.13 特性方程為,CP=0時，D輸入數(shù)據(jù)被封鎖，觸發(fā)器狀態(tài)保持不變。 CP=1時，D=0，Qn+1=0，觸發(fā)器被置0；D=1，Qn+1=1，觸發(fā)器被置1。,(與同步RS觸發(fā)器比較：S=D, ),.,圖4.13D觸發(fā)器 （a）邏輯圖； （b）邏輯符號； （c）特性表,.,狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖,波形圖 （課堂練習）,.,二、 維持阻塞D觸發(fā)器（又稱維阻D觸發(fā)器或邊沿D觸發(fā)器）,維持阻塞觸發(fā)器是利用觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)時內(nèi)部產(chǎn)生的反饋信號使觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)

2、后的狀態(tài)Qn+1得以維持，并阻止其向下一個狀態(tài)轉(zhuǎn)換（即空翻）而實現(xiàn)克服空翻和振蕩。D觸發(fā)器又稱D鎖存器，是專門用來存放數(shù)據(jù)。,.,圖4.14 維阻D觸發(fā)器（a） 邏輯電路; （b） 邏輯符號,1. 電路組成 維阻D觸發(fā)器的電路組成如圖4.14所示。,.,2. 功能分析 結(jié)合圖4.14所示電路，維持阻塞D觸發(fā)器的功能分析 如下： 在CP上升沿（CP）到來之前, CP=0，R=1，S=1， Qn+1=Qn，保持不變。 (1) 設D=1， 則A= =0，B= =1。 CP到來，CP=1，S= =0, R= =1， 據(jù)基本RS觸發(fā)器功能知, Qn+1=1=D。,., CP=1期間，因Qn+1=1, S

3、=0, 置“1”維持線起作用確保S=0不變，同時，經(jīng)置“0”阻塞線使R=1阻止了Qn+1向0轉(zhuǎn)換，雖然D在此期間變化，會使A=D跟著變化， 但S=0。既維持了Qn+1=1不變，也阻塞了其空翻，保持1狀態(tài)不變。 CP下降沿（CP）到來，CP=0， R=1， S=1，Qn+1保持不變。 (2) 設D=0，則A= =1， B=0。 CP到來，CP=1，則S= =1, R= =0， Qn+1 = 0 = D。 CP=1期間，因Qn+1=0，R=0, 置“0”維持線起作用,確保R=0不變，D變化而A不變。經(jīng)置“1”阻塞線阻止了空翻，使輸出0狀態(tài)不變。 CP到來，CP=0，R=1，S=1，Qn+1保持不變

4、。,.,由上述分析可知： 維阻D觸發(fā)器在CP脈沖上升沿觸發(fā)翻轉(zhuǎn)，且特征方程式為Qn+1=D，它通過維持、阻塞線有效地克服了空翻現(xiàn)象。 注意：輸入信號D一定是CP脈沖上升沿到來之前的值 從結(jié)構(gòu)上看D信號必須比CP脈沖提前2tpd時間到達才能隨CP脈沖起作用，改變輸出Qn+1的狀態(tài)。 維持阻塞D觸發(fā)器的波形圖如圖4.15所示。,.,圖 4.15 維持阻塞D觸發(fā)器的波形圖,.,3. 集成D觸發(fā)器,74LS74為雙上升沿D觸發(fā)器 管腳排列如圖4.16所示 CP為時鐘輸入端; D為數(shù)據(jù)輸入端; Q， 為互補輸出端; 為直接置位端, 低電平有效; 為直接復位端， 低電平有效; 用來設置初始狀態(tài)。 ,.,圖

5、 4.16 74LS74管腳排列圖,.,三、 觸發(fā)器的相互轉(zhuǎn)換,JK觸發(fā)器和D觸發(fā)器是數(shù)字邏輯電路使用最廣泛的兩種觸發(fā)器。 若需用其他功能的觸發(fā)器，可以用這兩種觸發(fā)器變換后得到。 1. JK觸發(fā)器轉(zhuǎn)換為D、T觸發(fā)器 JK觸發(fā)器的特征方程：Qn+1 = 。 D觸發(fā)器的特征方程： Qn+1 = D。 T觸發(fā)器的特征方程： Qn+1 = 。,.,JK轉(zhuǎn)換為D： 則J=D, K= JK轉(zhuǎn)換為T： ，則J=K=T. JK觸發(fā)器轉(zhuǎn)換為D觸發(fā)器、T觸發(fā)器的電路如4.17所示 2. D觸發(fā)器轉(zhuǎn)換為JK、 T觸發(fā)器 D轉(zhuǎn)換為JK：D= 。 電路如圖4.18所示，將圖中的J、 K相連即構(gòu)成T觸發(fā) 器，T=1便為T

6、觸發(fā)器。,或 D=T Qn 如圖4.19,.,圖 4.17JK觸發(fā)器轉(zhuǎn)換為D、 T觸發(fā)器,.,圖 4.18D轉(zhuǎn)換為JK觸發(fā)器,.,圖4.19 D轉(zhuǎn)換為T和T觸發(fā)器,.,本章小結(jié),觸發(fā)器是數(shù)字系統(tǒng)中極為重要的基本邏輯單元。 觸發(fā)器具有記憶功能, 每個觸發(fā)器只能記憶（存儲）一位二進制數(shù)碼。 觸發(fā)器按結(jié)構(gòu)可分為:基本RS、同步、主從、邊沿、維持阻塞型等。 觸發(fā)器按功能可分為:RS、JK、D、T、T。 其邏輯功能可用狀態(tài)表（特性表）、特征方程、狀態(tài)圖、邏輯符號圖和波形圖（時序圖）來描述。 結(jié)構(gòu)不同而功能相同的觸發(fā)器，其狀態(tài)表、狀態(tài)圖、特征方程均相同，只是邏輯符號圖和時序圖不同。 ,.,觸發(fā)器有高電平CP=1、低電平CP=0、上升沿CP、下降沿CP四種觸發(fā)方式。 常用的集成觸發(fā)器 TTL型的有：雙JK負邊沿觸發(fā)器74LS112、雙D正邊沿觸發(fā)器74LS74； 在使用觸發(fā)器時，必須注意電路的功能及其觸發(fā)方式。 同步觸發(fā)器在CP=1時觸發(fā)翻轉(zhuǎn)，屬于電