數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)課件：4.5 觸發(fā)器的邏輯功能及轉(zhuǎn)換

1、數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)上頁上頁下頁下頁返回返回4.5 觸發(fā)器的邏輯功能及轉(zhuǎn)換觸發(fā)器的邏輯功能及轉(zhuǎn)換4.5.1 觸發(fā)器的邏輯功能觸發(fā)器的邏輯功能1. D觸發(fā)器觸發(fā)器上升沿觸發(fā)上升沿觸發(fā)D觸發(fā)器的狀態(tài)轉(zhuǎn)換表觸發(fā)器的狀態(tài)轉(zhuǎn)換表 CPD Qn Qn + 1說說 明明狀態(tài)不變狀態(tài)不變0 00 100清清01 01 111置置1數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)上頁上頁下頁下頁返回返回D觸發(fā)器的次態(tài)卡諾圖和次態(tài)轉(zhuǎn)換圖觸發(fā)器的次態(tài)卡諾圖和次態(tài)轉(zhuǎn)換圖 D觸發(fā)器的特性方程觸發(fā)器的特性方程Qn+1=D0 10 1 DQn+1Qn0 0 1 1 次態(tài)卡諾圖次態(tài)卡諾圖D=0D=1D=1D=001狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖狀態(tài)

2、轉(zhuǎn)換圖數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)上頁上頁下頁下頁返回返回2. JK觸發(fā)器觸發(fā)器下降沿觸發(fā)的下降沿觸發(fā)的JK觸發(fā)器的狀態(tài)轉(zhuǎn)換表觸發(fā)器的狀態(tài)轉(zhuǎn)換表 CPJ K QnQn+1說說 明明 狀態(tài)不變狀態(tài)不變00000101 Qn+1=Qn01001100 Qn+1= 010010111 Qn+1= 111011110數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)上頁上頁下頁下頁返回返回JK觸發(fā)器的次態(tài)卡諾圖和狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖觸發(fā)器的次態(tài)卡諾圖和狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖JK觸發(fā)器的特征方程觸發(fā)器的特征方程nnnQKQJQ 100 01 11 10 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1 JKQn+1Qn次態(tài)卡諾圖次態(tài)卡諾圖狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖

3、狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖J=0K=J=K=001J=1, K=J=, ,K=1數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)上頁上頁下頁下頁返回返回在所有類型的觸發(fā)器中，在所有類型的觸發(fā)器中，JK觸發(fā)器具有最強的邏輯功能，它能觸發(fā)器具有最強的邏輯功能，它能執(zhí)行置執(zhí)行置1清清0保持和計數(shù)四種操作，并可容易地轉(zhuǎn)換為其他保持和計數(shù)四種操作，并可容易地轉(zhuǎn)換為其他功能的觸發(fā)器，因此在數(shù)字電路中有較廣泛的應(yīng)用。功能的觸發(fā)器，因此在數(shù)字電路中有較廣泛的應(yīng)用。 3. T觸發(fā)器觸發(fā)器在某些應(yīng)用中，需要對觸發(fā)器的計數(shù)功能進行控制，當(dāng)控制信號在某些應(yīng)用中，需要對觸發(fā)器的計數(shù)功能進行控制，當(dāng)控制信號T = 1時，每來一個時，每來一個CP脈沖，它

4、的狀態(tài)翻轉(zhuǎn)一次；而當(dāng)脈沖，它的狀態(tài)翻轉(zhuǎn)一次；而當(dāng)T = 0時，時，則不對則不對CP信號做出響應(yīng)而保持狀態(tài)不變。這種觸發(fā)器稱為信號做出響應(yīng)而保持狀態(tài)不變。這種觸發(fā)器稱為T觸發(fā)觸發(fā)器。器。數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)上頁上頁下頁下頁返回返回上升沿觸發(fā)的上升沿觸發(fā)的T觸發(fā)器的狀態(tài)轉(zhuǎn)換表觸發(fā)器的狀態(tài)轉(zhuǎn)換表 CPQn+1010110 T Qn 0 1 0 0 0 11 01 1說說 明明狀態(tài)不變狀態(tài)不變nnQQ 1nnQQ 1數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)上頁上頁下頁下頁返回返回T觸發(fā)器的次態(tài)卡諾圖和狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖觸發(fā)器的次態(tài)卡諾圖和狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖0 10 1 TQn+1Qn0 1 1 0 T=0T=0T

5、=1T=101(a) 次態(tài)卡諾圖次態(tài)卡諾圖(b) 狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖T觸發(fā)器的特征方程觸發(fā)器的特征方程nnnnQTQTQTQ 1數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)上頁上頁下頁下頁返回返回T觸發(fā)器的功能是：觸發(fā)器的功能是：T = 0時處于保持狀態(tài)，時處于保持狀態(tài)，Qn+1=Qn當(dāng)當(dāng)T = 1時處于計數(shù)狀態(tài)，時處于計數(shù)狀態(tài)，Qn+1=Qn如使如使T觸發(fā)器輸信號觸發(fā)器輸信號T恒等于恒等于1，則構(gòu)成，則構(gòu)成T 觸發(fā)器。觸發(fā)器。每來一個每來一個CP脈沖，脈沖， T 觸發(fā)器狀態(tài)變換一次，故稱其為翻轉(zhuǎn)觸觸發(fā)器狀態(tài)變換一次，故稱其為翻轉(zhuǎn)觸發(fā)器或計數(shù)器。發(fā)器或計數(shù)器。T 觸發(fā)器是一位二進制計數(shù)器或二分頻電路。觸

6、發(fā)器是一位二進制計數(shù)器或二分頻電路。數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)上頁上頁下頁下頁返回返回4. RS觸發(fā)器觸發(fā)器 RS觸發(fā)器的狀態(tài)轉(zhuǎn)換表、次態(tài)卡諾圖、特征方程及觸發(fā)器的狀態(tài)轉(zhuǎn)換表、次態(tài)卡諾圖、特征方程及狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖與時鐘控制狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖與時鐘控制SR鎖存器相同。鎖存器相同。由于在由于在S = R = 1時這種觸發(fā)器的次態(tài)不能確定，這時這種觸發(fā)器的次態(tài)不能確定，這種觸發(fā)器用的較少。種觸發(fā)器用的較少。數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)上頁上頁下頁下頁返回返回4.5.2 觸發(fā)器之間的轉(zhuǎn)換觸發(fā)器之間的轉(zhuǎn)換1D觸發(fā)器改為觸發(fā)器改為JK觸發(fā)器觸發(fā)器已知已知D觸發(fā)器的特性方程為觸發(fā)器的特性方程為 Qn+1=D

7、JK觸發(fā)器的特性方程為觸發(fā)器的特性方程為nnnQKQJQ 1nnQKQJD 如果用一個邏輯轉(zhuǎn)換電路使如果用一個邏輯轉(zhuǎn)換電路使就能構(gòu)成一個就能構(gòu)成一個JK觸發(fā)器觸發(fā)器 化為與非與非邏輯式化為與非與非邏輯式 nnnnQKQJQKQJD 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)上頁上頁下頁下頁返回返回D觸發(fā)器轉(zhuǎn)換為觸發(fā)器轉(zhuǎn)換為JK觸發(fā)器實現(xiàn)電路觸發(fā)器實現(xiàn)電路2D觸發(fā)器轉(zhuǎn)換為觸發(fā)器轉(zhuǎn)換為T觸發(fā)器觸發(fā)器已知已知D觸發(fā)器的特性方程為觸發(fā)器的特性方程為 Qn+1=DT觸發(fā)器的特性方程為觸發(fā)器的特性方程為TQQnn 1數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)上頁上頁下頁下頁返回返回D觸發(fā)器轉(zhuǎn)換為觸發(fā)器轉(zhuǎn)換為T觸發(fā)器實現(xiàn)電路觸

8、發(fā)器實現(xiàn)電路3JK觸發(fā)器轉(zhuǎn)換為觸發(fā)器轉(zhuǎn)換為D觸發(fā)器觸發(fā)器D觸發(fā)器的特性方程為觸發(fā)器的特性方程為 Qn+1=D已知已知JK觸發(fā)器的特性方程為觸發(fā)器的特性方程為nnnQKQJQ 1將將D觸發(fā)器的特性方程經(jīng)過變換，得觸發(fā)器的特性方程經(jīng)過變換，得 nnnnnQDDQQQDQ )(1數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)上頁上頁下頁下頁返回返回比較兩種觸發(fā)器的特性方程可知，如果使比較兩種觸發(fā)器的特性方程可知，如果使即可將即可將JK觸發(fā)器轉(zhuǎn)換成觸發(fā)器轉(zhuǎn)換成D觸發(fā)器。觸發(fā)器。 DKDJ ,JK觸發(fā)器轉(zhuǎn)換為觸發(fā)器轉(zhuǎn)換為D觸發(fā)器實現(xiàn)電路觸發(fā)器實現(xiàn)電路數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)上頁上頁下頁下頁返回返回【例【例1】

9、 已知下降沿觸發(fā)已知下降沿觸發(fā)JK觸發(fā)觸發(fā)器的輸入波形如圖所示，試畫出器的輸入波形如圖所示，試畫出Q的波形。設(shè)觸發(fā)器的初始狀態(tài)的波形。設(shè)觸發(fā)器的初始狀態(tài)為為0?！窘狻俊窘狻?在每個在每個CP的下降沿觀的下降沿觀察察JK的情況。根據(jù)的情況。根據(jù)JK觸發(fā)器觸發(fā)器的邏輯功能，畫出的邏輯功能，畫出Q的波形圖。的波形圖。 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)上頁上頁下頁下頁返回返回【例【例2】 已知邏輯電路及其輸入波形如圖所示，試畫出已知邏輯電路及其輸入波形如圖所示，試畫出Q的波形。的波形。 設(shè)觸發(fā)器的初態(tài)均設(shè)觸發(fā)器的初態(tài)均0。 【解】【解】 根據(jù)根據(jù)D觸發(fā)器的邏輯功能，畫出觸發(fā)器的邏輯功能，畫出Q的波形的波形 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)上頁上頁下頁下頁返回返回例例3 邊沿邊沿JK觸發(fā)器和維持觸發(fā)器和維持阻塞式阻塞式D觸發(fā)器