第十三章觸發(fā)器和時序邏輯電路

1、 原來的狀態(tài)原來的狀態(tài)“0”和和“1”態(tài)態(tài)；2、；“0”或或“1”14.1 RS 觸發(fā)器觸發(fā)器1. 基本基本 RS 觸發(fā)器觸發(fā)器&QQ.&.SDRD1 1狀態(tài)表狀態(tài)表SDRDQn+1功能功能nnQQnQnQQn 保持保持1 1nQnQQn現(xiàn)在狀態(tài)（現(xiàn)態(tài)）Qn+1 下一狀態(tài)（次態(tài)）nn1nQQ1Q14.1 RS 觸發(fā)器觸發(fā)器1. 基本基本 RS 觸發(fā)器觸發(fā)器&QQ.&.SDRD1 1狀態(tài)表狀態(tài)表SDRDQn+1功能功能nnQQnQnQQn 保持保持0 10 11101 置置114.1 RS 觸發(fā)器觸發(fā)器1. 基本基本 RS 觸發(fā)器觸發(fā)器&QQ.&.

2、SDRD1 1狀態(tài)表狀態(tài)表SDRDQn+1功能功能nnQQnQnQQn 保持保持1 00 11011 置置11 00 置置014.1 RS 觸發(fā)器觸發(fā)器1. 基本基本 RS 觸發(fā)器觸發(fā)器&QQ.&.SDRD1 1狀態(tài)表狀態(tài)表SDRDQn+1功能功能Qn 保持保持0 00 11 1011 置置10 10 置置0同時變同時變 1后不確定后不確定0 01 11 1 假設同時變?yōu)榧僭O同時變?yōu)?1 0當信號當信號SD= RD = 0同時變?yōu)橥瑫r變?yōu)?時，由于與非門的翻轉(zhuǎn)時時，由于與非門的翻轉(zhuǎn)時間不可能完全相同，觸發(fā)間不可能完全相同，觸發(fā)器狀態(tài)可能是器狀態(tài)可能是“1”態(tài)，也態(tài)，也可能是可能

3、是“0”態(tài)，不能根據(jù)態(tài)，不能根據(jù)輸入信號確定。輸入信號確定。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)14.1 RS 觸發(fā)器觸發(fā)器1. 基本基本 RS 觸發(fā)器觸發(fā)器&QQ.&.SDRD1 1狀態(tài)表狀態(tài)表SDRDQn+1功能功能Qn 保持保持0 11 置置10 10 置置0同時變同時變 1后不確定后不確定0 0QQSDRD功能表功能表CP R S Q n+1 說明說明&SR&CPSDRD.&.QQ 0 Qn 保持保持 1 0 0 Qn 保持保持 1 0 1 1 置置1 1 1 0 0 清清0 1 1 1 不定不定 避免避免時鐘控制時鐘控制 CP=0

4、時時,輸出端不能改變輸出端不能改變電平觸發(fā)電平觸發(fā) 在在CP=1時時,控制端控制端R、S變化時變化時,輸出端狀態(tài)才改變輸出端狀態(tài)才改變用途用途: J-K 、D觸發(fā)器的內(nèi)部電路觸發(fā)器的內(nèi)部電路DDRS 和直接控制：直接控制： 不需電平觸發(fā)不需電平觸發(fā) 即可使輸出置即可使輸出置“1”、置、置“0”符號符號 QQSR CSDRD直直接接置置1直直接接置置0置置1置置0時時鐘鐘控控制制n1n Q RS Q不定不定不定不定QQ10 0 SR0 1 01 0 11 1 不定不定Qn+1Qn從從RDRS CQQSDRS CQQ主主在在CP上升沿時上升沿時, 主主觸發(fā)器觸發(fā)器接收信息接收信息并暫存并暫存,從觸

5、發(fā)器從觸發(fā)器不變化不變化在在CP下降沿時下降沿時,主主觸發(fā)器保持觸發(fā)器保持從觸發(fā)器從觸發(fā)器根據(jù)根據(jù)主主觸發(fā)器觸發(fā)器結(jié)結(jié)果果 使使Q變化變化CP1CPS R功能表功能表J K CP Q n+1 說明說明RDRSCPQQSDCPnQJ&J&KnQKnnnn1n QKQQJ Q RS Q 非非 Q n 0 0 Q n 保持保持0 1 0 清清01 0 1 置置11 1 Q n 計數(shù)計數(shù)nn1n QKQJ Q函數(shù)式函數(shù)式邏輯符號邏輯符號 CQJKSDRDQ直直接接置置1直直接接置置0置置1置置0時時鐘鐘控控制制1RSCPKJ0RSDDDD為、不起作用。正常情況下、此時式則觸發(fā)器為直接控

6、制方中如有一個為、CJKQ下降沿觸發(fā)翻轉(zhuǎn)下降沿觸發(fā)翻轉(zhuǎn)例：例：JK 觸發(fā)器工作波形觸發(fā)器工作波形CPDQ(J)KJKQ1DCPQ用用J-K觸發(fā)器構(gòu)成觸發(fā)器構(gòu)成2分頻器分頻器QQRSJKCP0CPQ當當JK=11時，在時，在CP下降沿翻轉(zhuǎn)下降沿翻轉(zhuǎn)CPRS,JK甩空或通過甩空或通過4.7k 的的電阻接高電平電阻接高電平CPQ 2功能表功能表CP Q n+1 D觸發(fā)方式觸發(fā)方式: 邊沿觸發(fā)邊沿觸發(fā) (時鐘上升沿觸發(fā)時鐘上升沿觸發(fā))功能表說明：功能表說明： 在在CP上升沿時，上升沿時，Q等于等于D；在在CP高電平、低電平和下降沿高電平、低電平和下降沿時，時，Q保持不變保持不變RDSDDCPQQ時鐘下

7、降沿觸發(fā)的時鐘下降沿觸發(fā)的維持阻塞型維持阻塞型D觸發(fā)器觸發(fā)器RDSDDCPQQ功能表功能表CP Q n+1 D功能表說明：功能表說明： 在在CP下降沿時，下降沿時，Q等于等于D；在在CP高電平、低電平和上升沿高電平、低電平和上升沿時，時，Q保持不變保持不變CDQRDSDDCPQQD觸發(fā)器應用舉例觸發(fā)器應用舉例:DCPQQCPCPQQ01RD、SD不用時不用時,甩空甩空或通過或通過4.7k 的電的電阻吊高電平阻吊高電平頻率頻率FQ = FCP/2D觸發(fā)器功能觸發(fā)器功能CP 時，時，Q=D用用2個個2分頻器級聯(lián)組成一個分頻器級聯(lián)組成一個4分頻器分頻器DCPQQDCPQQCP1Q2QF2Q =F1Q

8、 /2 = FCP/4RDRDQQRDQQRDQQRDQQD1D2D3D4Q2Q1Q3Q4CP循環(huán)移位寄存器循環(huán)移位寄存器CQSRDQSRDQSRDQSRDQ1Q2Q3Q4CP經(jīng)經(jīng)4個個CP脈沖脈沖循環(huán)一周循環(huán)一周CP Q1 Q2 Q3 Q4 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 2 0 0 1 0 3 0 0 0 1 4 1 0 0 022.3 計數(shù)器 二二 進進 制制 數(shù)數(shù) Q2 Q1 Q0 0 0 0 0 1 0 0 12 0 1 0 3 0 1 14 1 0 0 5 1 0 16 1 1 0 7 1 1 18 0 0 0 脈沖數(shù)脈沖數(shù)(C)1010清零清零RDQJKQQ0F0QJKQ

9、Q1F1QJKQQ2F2C計數(shù)脈沖計數(shù)脈沖三位異步二進制加法計數(shù)器三位異步二進制加法計數(shù)器在電路圖中在電路圖中J、懸空表示懸空表示J、K=1 當相鄰低位觸發(fā)當相鄰低位觸發(fā)器由器由1變變 0 時翻轉(zhuǎn)時翻轉(zhuǎn)異步二進制加法器工作波形異步二進制加法器工作波形 每個觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)的時間有先后，每個觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)的時間有先后，與計數(shù)脈沖不同步與計數(shù)脈沖不同步C12345678Q0Q1Q2？思考思考1、各觸發(fā)器、各觸發(fā)器C應如何連接？應如何連接？CRDQDQQ0F0QDQQ0F0QDQQ3F3 二二 進進 制制 數(shù)數(shù) Q2 Q1 Q0 0 0 0 0 1 0 0 12 0 1 0 3 0 1 14 1 0 0 5

10、1 0 16 1 1 0 7 1 1 18 0 0 0 脈沖數(shù)脈沖數(shù)(C)F0每輸入一每輸入一C翻一次翻一次F1F2F3J0 =K0 =1Q0 =1J1 =K1 = Q0Q0 = Q1 = 1J2 =K2 = Q1 Q0Q0 = Q1 = Q2 = 1J3 =K3= Q1 Q1 Q0J0 =K0 =1J1 =K1 = Q0J2 =K2 = Q1 Q0J3 =K3 = Q2 Q1 Q0三位同步二進制加法計數(shù)器三位同步二進制加法計數(shù)器 計數(shù)脈沖同時加到各位觸發(fā)器上，計數(shù)脈沖同時加到各位觸發(fā)器上，當每個到當每個到 來后觸發(fā)器狀態(tài)是否改變要看來后觸發(fā)器狀態(tài)是否改變要看J、K的狀態(tài)。的狀態(tài)。RDQJKQ

11、Q0F0QJKQQ1F1QJKQQ2F2C計數(shù)脈沖計數(shù)脈沖C12345678Q0Q1Q2RDQJKQQ0F0QJKQQ1F1QJKQQ2F2C計數(shù)脈沖計數(shù)脈沖 C0= C K0 =1 J0 =Q2K1 =1 J1 =1C1= Q0J2=Q0Q1K2 =1C2= C RDQJKQQ0F0QJKQQ1F1QJKQQ2F2C計數(shù)脈沖計數(shù)脈沖 C0= C=0 K0 =1 J0 =Q2=1 K1 =1 J1 =1 C1= Q0=0J2=Q0Q1=0K2 =1C2= C=0 RDQJKQQ0F0QJKQQ1F1QJKQQ2F2C計數(shù)脈沖計數(shù)脈沖011111 011111011111111111011101

12、011111000010012010301141005000C1= Q0C12345Q0Q1Q2二進制數(shù)二進制數(shù)Q3Q2Q1Q0脈沖數(shù)脈沖數(shù)(C)十進制數(shù)十進制數(shù)0123456789100 0 0 00 0 0 10 0 1 00 0 1 10 1 0 00 1 0 10 1 1 00 1 1 11 0 0 01 0 0 10 0 0 001234567890RDQJKQF0QJKQF1C計數(shù)脈沖計數(shù)脈沖QJKQF2QJKQQ3F3Q2Q1Q0Q0Q1Q2Q3C12345678910Q1RDC0&R02R01S91S92&QJKQF1QJKQF2Q2QJKQF3Q3RDRDRD

13、SDSDC1Q0QJKQF0110 10清零清零0000Q1RDC0&R02R01S91S92&QJKQF1QJKQF2Q2QJKQF3Q3RDRDRDSDSDC1Q0QJKQF00置置“9”1100Q1RDC0&R02R01S91S92&QJKQF1QJKQF2Q2QJKQF3Q3RDRDRDSDSDC1Q0QJKQF0 1 1 Q1RDC0&R02R01S91S92&QJKQF1QJKQF2Q2QJKQF3Q3RDRDRDSDSDC1Q0QJKQF0 0 011Q1RDC0&R02R01S91S92&QJKQF1QJKQF2Q

14、2QJKQF3Q3RDRDRDSDSDC1Q0QJKQF0 0 011輸入脈沖輸入脈沖輸出二進制輸出二進制輸入脈沖輸入脈沖輸出五進制輸出五進制Q1RDC0&R02R01S91S92&QJKQF1QJKQF2Q2QJKQF3Q3RDRDRDSDSDC1Q0QJKQF0 0 011輸入脈沖輸入脈沖輸出十進制輸出十進制輸輸 入入輸輸 出出Q2Q3R01S92S91R02Q1Q011011011000000001010R01S92S91R02有任一為有任一為“0”有任一為有任一為“0” 輸入計輸入計數(shù)脈沖數(shù)脈沖十分頻輸出十分頻輸出(進位輸出進位輸出)計數(shù)狀態(tài)計數(shù)狀態(tài)計數(shù)器輸出計數(shù)器輸出

15、S91NCT74LS290S92Q2Q1NUCCR01R02C0C1Q0Q3地地17814S92S91Q3Q0Q2Q1R01R02C1C0Q1Q2Q3Q0C1 2 3 4 5 6 7 8 9 10工作波形工作波形S92S91Q0Q3Q1Q2R01R02C1C0S92S91Q3Q0Q2Q1R01R02C1C0五進制輸出五進制輸出計數(shù)脈沖計數(shù)脈沖輸入輸入C12345Q1Q2Q3工作波形工作波形Q3Q2Q1Q00123456789100 0 0 00 0 0 10 0 1 00 0 1 10 1 0 00 1 0 10 1 1 00 1 1 11 0 0 01 0 0 10 0 0 00123456

16、7890例：六進制計數(shù)器例：六進制計數(shù)器Q3Q2Q1Q00 0 0 00 0 0 10 0 1 00 0 1 10 1 0 00 1 0 10 1 1 00 1 1 11 0 0 01 0 0 10 0 0 0六六種種狀狀態(tài)態(tài)1111S92S91Q3Q0Q2Q1R01R02C1C0計數(shù)器清零計數(shù)器清零S92S91Q3Q0Q2Q1R01R02C1C0計數(shù)器清零計數(shù)器清零&.0100(4)S92S91Q3Q0Q2Q1R01R02C1C0計數(shù)計數(shù)脈沖脈沖S92S91Q3Q0Q2Q1R01R02C1C0十位十位個位個位11689UCC1Q21Q11RD1Q01Q3地地1C02Q32Q22Q12Q02RD2C02C11C