第九章 時(shí)序邏輯電路06_04

1、觸發(fā)觸發(fā)。原來的狀態(tài)原來的狀態(tài) 9.1 時(shí)序邏輯電路簡介時(shí)序邏輯電路簡介研究內(nèi)容：研究內(nèi)容： 觸發(fā)器、寄存器、計(jì)數(shù)器觸發(fā)器、寄存器、計(jì)數(shù)器按照電路工作方式時(shí)序邏輯電路分為：按照電路工作方式時(shí)序邏輯電路分為：同步時(shí)序邏輯電路同步時(shí)序邏輯電路( (簡稱同步時(shí)序電路簡稱同步時(shí)序電路) )電路中有統(tǒng)一的定時(shí)信號電路中有統(tǒng)一的定時(shí)信號，存儲(chǔ)電路由帶有時(shí)鐘控制端的觸發(fā)器組成，存儲(chǔ)電路由帶有時(shí)鐘控制端的觸發(fā)器組成，各觸發(fā)器的時(shí)鐘端均與統(tǒng)一的時(shí)鐘脈沖信號相連接各觸發(fā)器的時(shí)鐘端均與統(tǒng)一的時(shí)鐘脈沖信號相連接，電路狀態(tài)在時(shí)鐘，電路狀態(tài)在時(shí)鐘脈沖控制下發(fā)生轉(zhuǎn)換。脈沖控制下發(fā)生轉(zhuǎn)換。（為使同步時(shí)序邏輯電路能穩(wěn)定、可靠工

2、作，對時(shí)為使同步時(shí)序邏輯電路能穩(wěn)定、可靠工作，對時(shí)鐘脈沖的寬度和頻率有一定要求，即脈沖的寬度必須保證觸發(fā)器可靠翻轉(zhuǎn)，而鐘脈沖的寬度和頻率有一定要求，即脈沖的寬度必須保證觸發(fā)器可靠翻轉(zhuǎn)，而脈沖的頻率則必須保證前一個(gè)脈沖引起的電路響應(yīng)完全結(jié)束后，后一個(gè)脈沖才脈沖的頻率則必須保證前一個(gè)脈沖引起的電路響應(yīng)完全結(jié)束后，后一個(gè)脈沖才能到來。否則，電路狀態(tài)的變化將發(fā)生混亂能到來。否則，電路狀態(tài)的變化將發(fā)生混亂 ）異步時(shí)序邏輯電路異步時(shí)序邏輯電路( (簡稱異步時(shí)序電路簡稱異步時(shí)序電路) )存儲(chǔ)電路可由觸發(fā)器或延時(shí)元件組成，存儲(chǔ)電路可由觸發(fā)器或延時(shí)元件組成，電路中沒有統(tǒng)一的時(shí)鐘信號同電路中沒有統(tǒng)一的時(shí)鐘信號同步

3、步，電路輸入信號的變化將直接導(dǎo)致電路狀態(tài)的變化。，電路輸入信號的變化將直接導(dǎo)致電路狀態(tài)的變化。清零清零D10111QQ3Q1Q2RD10111 1QJKF0Q1QJKF2QJKF1QJKF3QQQ5移位脈沖移位脈沖7860000單向移位寄存器單向移位寄存器（同步時(shí)序邏輯電路（同步時(shí)序邏輯電路）清零清零RDQJKQQ0F0QJKQQ1F1QJKQQ2F2CP計(jì)數(shù)脈沖計(jì)數(shù)脈沖三位異步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器（三位異步二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器（異步時(shí)序邏輯電路異步時(shí)序邏輯電路）觸發(fā)器觸發(fā)器 能夠記憶一位二值量信息的基本邏輯單元電路稱作（雙穩(wěn)態(tài)）觸發(fā)器； 觸發(fā)器的觸發(fā)方式是指時(shí)鐘CP在什么時(shí)刻可以使觸發(fā)器的狀態(tài)發(fā)生變

4、化。一般分為電平觸發(fā)和邊沿觸發(fā)； 電平觸發(fā)有高電平觸發(fā)高電平觸發(fā)和低電平觸發(fā)低電平觸發(fā)兩種； 邊沿觸發(fā)有上升沿觸發(fā)上升沿觸發(fā)和下降沿觸發(fā)下降沿觸發(fā)兩種。識別觸發(fā)器觸發(fā)方式在觸發(fā)器邏輯符號圖的CP端有不同標(biāo)記邏輯符號邏輯符號QQSR CSDRD CQJKSDRDQD CQQRDSD高電平高電平觸發(fā)觸發(fā)，“0”和和“1”態(tài)態(tài)；2、；“0”或或“1”1.直接置位SD、復(fù)位端RD；小圓圈表示觸發(fā)信號時(shí)低電平有效；2.時(shí)鐘脈沖輸入端C，用來控制觸發(fā)器觸發(fā)翻轉(zhuǎn)（或狀態(tài)更新）；3.數(shù)據(jù)輸入端：觸發(fā)器狀態(tài)更新的依據(jù)。D CQQRDSD在邏輯符號輸入端加的小圓圈表示低電平或負(fù)脈沖有效，即在邏輯符號輸入端加的小圓

5、圈表示低電平或負(fù)脈沖有效，即僅當(dāng)?shù)碗娖交蜇?fù)脈沖作用于輸入端時(shí)，觸發(fā)器狀態(tài)才能發(fā)生僅當(dāng)?shù)碗娖交蜇?fù)脈沖作用于輸入端時(shí)，觸發(fā)器狀態(tài)才能發(fā)生變化變化(常稱為翻轉(zhuǎn)常稱為翻轉(zhuǎn))，稱這種情況為低電平或負(fù)脈沖觸發(fā)。，稱這種情況為低電平或負(fù)脈沖觸發(fā)。 兩互補(bǔ)輸出端兩互補(bǔ)輸出端兩輸入端兩輸入端&.G1&.G2反饋線反饋線觸發(fā)器輸出與輸入的邏輯關(guān)系觸發(fā)器輸出與輸入的邏輯關(guān)系101設(shè)觸發(fā)器原態(tài)為設(shè)觸發(fā)器原態(tài)為“1”態(tài)。態(tài)。翻轉(zhuǎn)為翻轉(zhuǎn)為“0”態(tài)態(tài)(1) SD=1，RD = 0.G1&.&G2QQSDRD設(shè)原態(tài)為設(shè)原態(tài)為“0”態(tài)態(tài)10觸發(fā)器保持觸發(fā)器保持“0”態(tài)不態(tài)不變變復(fù)位復(fù)位 結(jié)論結(jié)論

6、: 不論不論 觸發(fā)器原來觸發(fā)器原來 為何種狀態(tài)，為何種狀態(tài)， 當(dāng)當(dāng) SD=1， RD=0時(shí)時(shí)， 將使將使觸發(fā)器觸發(fā)器 置置“0”或稱或稱 為為復(fù)位復(fù)位。.G1&.&G2設(shè)原態(tài)為設(shè)原態(tài)為“0”態(tài)態(tài)0翻轉(zhuǎn)為翻轉(zhuǎn)為“1”態(tài)態(tài)(2) SD=0，RD = 1.G1&.&G2設(shè)原態(tài)為設(shè)原態(tài)為“1”態(tài)態(tài)01觸發(fā)器保持觸發(fā)器保持“1”態(tài)不態(tài)不變變置位置位 結(jié)論結(jié)論: 不論不論 觸發(fā)器原來觸發(fā)器原來 為何種狀態(tài)，為何種狀態(tài)， 當(dāng)當(dāng) SD=0， RD=1時(shí)時(shí)， 將使將使觸發(fā)器觸發(fā)器 置置“1”或稱或稱 為為置位置位。.G1&.&G2設(shè)原態(tài)為設(shè)原態(tài)為“0”態(tài)態(tài)1保持為

7、保持為“0”態(tài)態(tài)(3) SD=1，RD = 1.G1&.&G2設(shè)原態(tài)為設(shè)原態(tài)為“1”態(tài)態(tài)11觸發(fā)器保持觸發(fā)器保持“1”態(tài)不變態(tài)不變 當(dāng)當(dāng) SD=1， RD=1時(shí)時(shí)， 觸發(fā)器保持觸發(fā)器保持 原來的狀態(tài)，原來的狀態(tài)， 即即觸發(fā)器具觸發(fā)器具 有保持、記有保持、記 憶功能憶功能。.G1&.&G2110011111110若若G1先翻轉(zhuǎn)，則觸發(fā)器為先翻轉(zhuǎn)，則觸發(fā)器為“0”態(tài)態(tài)“1”態(tài)態(tài)(4) SD=0，RD = 0 當(dāng)信號當(dāng)信號SD= RD = 0同時(shí)變?yōu)橥瑫r(shí)變?yōu)?時(shí)，由時(shí)，由于與非門的翻轉(zhuǎn)于與非門的翻轉(zhuǎn)時(shí)間不可能完全時(shí)間不可能完全相同，觸發(fā)器狀相同，觸發(fā)器狀態(tài)可能是態(tài)可能

8、是“1”態(tài)，態(tài)，也可能是也可能是“0”態(tài)，態(tài)，不能根據(jù)輸入信不能根據(jù)輸入信號確定。號確定。.G1&.&G210邏輯符號邏輯符號QQSDRDSDRDQ1 0 0 置置00 1 1 置置11 1 不變不變 保持保持0 0 同時(shí)變同時(shí)變 1后不確定后不確定功能功能設(shè)初態(tài)為設(shè)初態(tài)為“0”基本基本R-S觸發(fā)器觸發(fā)器導(dǎo)引電路導(dǎo)引電路& G4SR& G3C.& G1& G2.SDRDQQ5輸入：輸入：S，R，SD，RD，C；2輸出：輸出：Q，Q當(dāng)當(dāng)C=0時(shí)時(shí)01111.& G1& G2.SDRDQQ& G4SR& G3C當(dāng)當(dāng) C

9、 = 1 時(shí)時(shí)1打開打開11.& G1& G2.SDRDQQ& G4SR& G3C當(dāng)當(dāng) C = 1 時(shí)時(shí)1(1) S=0, R=00011觸發(fā)器保持原態(tài)觸發(fā)器保持原態(tài)觸發(fā)器狀態(tài)由觸發(fā)器狀態(tài)由R，S 輸入狀態(tài)決定。輸入狀態(tài)決定。11.& G1& G2.SDRDQQ& G4SR& G3C1101010(2) S = 0, R= 1觸發(fā)器置觸發(fā)器置“0”(3) S =1, R= 0觸發(fā)器置觸發(fā)器置“1”11.& G1& G2.SDRDQQ& G4SR& G3C1110011110Q=1Q=011(4) S

10、 =1, R= 1當(dāng)時(shí)鐘由當(dāng)時(shí)鐘由 1變變 0 后后 觸發(fā)器狀態(tài)不定觸發(fā)器狀態(tài)不定11.& G1& G2.SDRDQQ& G4SR& G3C狀態(tài)不確定狀態(tài)不確定Qn+1時(shí)鐘到來后觸發(fā)器的狀態(tài)時(shí)鐘到來后觸發(fā)器的狀態(tài)邏輯符號邏輯符號QQSR CSDRD0 0 SR0 1 01 0 11 1 不定不定Qn+1QnC1111 0 X X QnQn=S不定不定不定不定QQ10 0 SR0 1 01 0 11 1 不定不定Qn+1QnC0 0 SR 0 1 0 1 0 1 1 1 不定不定Qn+1QnQ=SQ=RSDRDQ1 0 0 置置00 1 1 置置11 1 不變不變

11、 保持保持0 0 同時(shí)變同時(shí)變 1后不確定后不確定功能功能0 0 SR0 1 01 0 11 1 不定不定Qn+1QnC1111 0 X X Qn邏輯符號邏輯符號QQSR CSDRD邏輯符號邏輯符號QQSDRD從觸發(fā)器從觸發(fā)器主觸發(fā)器主觸發(fā)器C CKQRQJS R CF主主QJKQS RS CF從從QQQQSDRD1互補(bǔ)時(shí)互補(bǔ)時(shí)鐘控制鐘控制主、從主、從觸發(fā)器觸發(fā)器不能同不能同時(shí)翻轉(zhuǎn)時(shí)翻轉(zhuǎn) CQJKSDRDQ輸入：初始狀態(tài)設(shè)置端輸入：初始狀態(tài)設(shè)置端SD，RD； 時(shí)鐘脈沖時(shí)鐘脈沖C； 信號輸入信號輸入J，K；輸出：輸出：Q，Q。0101RS CF從從QQQQSDRD1R CF主主QJKQS C C

12、0110F主主封鎖封鎖0RS CF從從QQQQSDRD1R CF主主QJKQS C C01C01010010C高電平時(shí)觸發(fā)器接收高電平時(shí)觸發(fā)器接收信號并暫存（即信號并暫存（即F主主狀態(tài)狀態(tài)由由J、K決定，決定，F(xiàn)從從狀態(tài)保狀態(tài)保持不變）。持不變）。要求要求C高電平期間高電平期間J、K的狀態(tài)保持不變。的狀態(tài)保持不變。觸發(fā)器下降沿有效。觸發(fā)器下降沿有效。C下降沿下降沿( )觸發(fā)器翻觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)（ F從從狀態(tài)與狀態(tài)與F主主狀狀態(tài)一致）。態(tài)一致）。C低電平時(shí)低電平時(shí),F主主封鎖封鎖J、K不起作用不起作用CRS CF從從QQQQSDRD1R CF主主QJKQS C 01RS CF從從QQQQSDRD1R

13、 CF主主QJKQSC C010(1)J=1, K=1設(shè)觸發(fā)器原設(shè)觸發(fā)器原態(tài)為態(tài)為“0”態(tài)態(tài)翻轉(zhuǎn)為翻轉(zhuǎn)為“1”態(tài)態(tài)11 011010100101RS CF從從QQQQSDRD1R CF主主QJKQSC C010(1)J=1,K=110設(shè)觸發(fā)器原設(shè)觸發(fā)器原態(tài)為態(tài)為“1”態(tài)態(tài)為為“？”狀態(tài)狀態(tài)J=1, K=1時(shí)，每來時(shí)，每來一個(gè)時(shí)鐘脈沖，狀一個(gè)時(shí)鐘脈沖，狀態(tài)翻轉(zhuǎn)一次，態(tài)翻轉(zhuǎn)一次，即具即具有計(jì)數(shù)功能。有計(jì)數(shù)功能。(1)J=1, K=101RS CF從從QQQQSDRD1R CF主主QJKQSC C010(2)J=0，K=1設(shè)觸發(fā)器原設(shè)觸發(fā)器原態(tài)為態(tài)為“1”態(tài)態(tài)翻轉(zhuǎn)為翻轉(zhuǎn)為“0”態(tài)態(tài)01 100101

14、011001設(shè)觸發(fā)器原設(shè)觸發(fā)器原態(tài)為態(tài)為“0”態(tài)態(tài)為為“？”態(tài)態(tài)01RS CF從從QQQQSDRD1R CF主主QJKQSC C010(3)J=1，K=0設(shè)觸發(fā)器原設(shè)觸發(fā)器原態(tài)為態(tài)為“0”態(tài)態(tài)翻轉(zhuǎn)為翻轉(zhuǎn)為“1”態(tài)態(tài)10 011010100101設(shè)觸發(fā)器原設(shè)觸發(fā)器原態(tài)為態(tài)為“1”態(tài)態(tài)為為“？”態(tài)態(tài)RS CF從從QQQQSDRD1R CF主主QJKQSC C010(4)J=0，K=0設(shè)觸發(fā)器原設(shè)觸發(fā)器原態(tài)為態(tài)為“0”態(tài)態(tài)保持原態(tài)保持原態(tài)00 010001RS CF從從QQQQSDRD1R CF主主QJKQSC C01001nQJS nKQR C高電平時(shí)高電平時(shí)F主主狀態(tài)狀態(tài)由由J、K決定，決定，F(xiàn)

15、從從狀狀態(tài)不變。態(tài)不變。C下降沿下降沿( )觸發(fā)器觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)翻轉(zhuǎn)（F從從狀態(tài)與狀態(tài)與F主主狀態(tài)一致）。狀態(tài)一致）。nQJS nKQR Qn10 0 1 1 1 0 0Qn 0 1C高電平時(shí)高電平時(shí)F主主狀態(tài)狀態(tài)由由J、K決定，決定，F(xiàn)從從狀狀態(tài)不變。態(tài)不變。C下降沿下降沿( )觸發(fā)器觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)翻轉(zhuǎn)（F從從狀態(tài)與狀態(tài)與F主主狀態(tài)一致）。狀態(tài)一致）。0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 0 1 1 0 () CQJKSDRDQ觸發(fā)器工作時(shí)觸發(fā)器工作時(shí)SD 、 RD應(yīng)接高電平。應(yīng)接高電平。保持功能保持功能CQnJ K Qn+1 0 0 Qn 0 1 0 1 0 1 1 1 Qn例：例：JK 觸發(fā)器

16、工作波形觸發(fā)器工作波形CJKQ下降沿觸發(fā)翻轉(zhuǎn)下降沿觸發(fā)翻轉(zhuǎn)基本基本R-S觸發(fā)器觸發(fā)器導(dǎo)引電路導(dǎo)引電路& G2& G1QQSDRD& G3& G4& G5& G6CD反反饋饋線線D觸發(fā)器輸入：初始狀態(tài)設(shè)置端輸入：初始狀態(tài)設(shè)置端SD，RD； 時(shí)鐘脈沖時(shí)鐘脈沖C； 信號輸入信號輸入D；輸出：輸出：Q，Q。邏輯符號邏輯符號D CQQRDSD& G2& G1QQSDRD& G3& G4& G5& G6CD01101100101& G2& G1QQSDRD& G3& G4& G5& G6CD01011110110邏輯符號邏輯符號D CQQRDSDQn+1 =Dn；D Qn+1 0101CX QnCDQD Qn+1 0101J