數(shù)字電路基礎(chǔ)第四章觸發(fā)器

1、一、基本要求一、基本要求1. 有兩個(gè)穩(wěn)定的狀態(tài)有兩個(gè)穩(wěn)定的狀態(tài)(0、1)，以表示存儲(chǔ)內(nèi)容；，以表示存儲(chǔ)內(nèi)容；2. 能夠接收、保存和輸出信號(hào)。能夠接收、保存和輸出信號(hào)。二、現(xiàn)態(tài)和次態(tài)二、現(xiàn)態(tài)和次態(tài)1. 現(xiàn)態(tài)：現(xiàn)態(tài)：觸發(fā)器接收輸入信號(hào)之前的狀態(tài)。觸發(fā)器接收輸入信號(hào)之前的狀態(tài)。nQ2. 次態(tài)：次態(tài)：觸發(fā)器接收輸入信號(hào)之后的狀態(tài)。觸發(fā)器接收輸入信號(hào)之后的狀態(tài)。1 nQ三、分類三、分類1. 按電路結(jié)構(gòu)和工作特點(diǎn)：按電路結(jié)構(gòu)和工作特點(diǎn)： 基本、同步、主從和邊沿?；尽⑼?、主從和邊沿。2. 按邏輯功能分：按邏輯功能分：RS、JK、D 和和 T(T )。3. 其他：其他： TTL 和和 CMOS，分立和集成

2、。，分立和集成。G24.1.1 由與非門組成由與非門組成一、電路及符號(hào)一、電路及符號(hào)QG1R&SQQQRSRSQSQ QRQ Q = 0Q = 10 態(tài)態(tài)Q = 1Q = 01 態(tài)態(tài)二、工作原理二、工作原理1 RSQ = QQQ “保持保持”0, 1 RS1001Q = 0Q = 10 態(tài)態(tài)“置置 0”或或“復(fù)位復(fù)位” (Reset)1, 0 RS0110Q = 1Q = 01 態(tài)態(tài)“置置 1”或或“置位置位” (Set)0 RSQ和和Q 均為均為UHR 先撤消：先撤消：1 態(tài)態(tài)S 先撤消：先撤消：0 態(tài)態(tài)信號(hào)同時(shí)撤消：信號(hào)同時(shí)撤消： 狀態(tài)不定狀態(tài)不定 ( (隨機(jī)隨機(jī)) )簡(jiǎn)化波形圖簡(jiǎn)

3、化波形圖狀態(tài)翻轉(zhuǎn)過(guò)程需要一定的延遲時(shí)間狀態(tài)翻轉(zhuǎn)過(guò)程需要一定的延遲時(shí)間,如如 1 0，延遲時(shí)間為延遲時(shí)間為 tPHL； 0 1， 延遲時(shí)間為延遲時(shí)間為 tPLH 。由于實(shí)際中翻轉(zhuǎn)延遲時(shí)間相對(duì)于脈由于實(shí)際中翻轉(zhuǎn)延遲時(shí)間相對(duì)于脈沖的寬度和周期很小，故可視為沖的寬度和周期很小，故可視為0。QG1R&SQ設(shè)觸發(fā)器初始狀態(tài)為設(shè)觸發(fā)器初始狀態(tài)為0：SRQQSRQQ信號(hào)同時(shí)撤消信號(hào)同時(shí)撤消,出出現(xiàn)不確定狀態(tài)現(xiàn)不確定狀態(tài)信號(hào)不同時(shí)撤信號(hào)不同時(shí)撤消，狀態(tài)確定消，狀態(tài)確定三、特性表和特性方程三、特性表和特性方程1. 特性表：特性表：R S QnQ n+10 0 00 0 10 1 00 1 11 0 01

4、0 11 1 01 1 1011100不用不用不用不用2. 簡(jiǎn)化特性表簡(jiǎn)化特性表R SQ n+10 00 11 01 1Q n保持保持1置置 10置置 0不用不用不允許不允許3. 特性方程：特性方程：RS0100011110nQQ n+1011100Q n+1= S + RQ n0 RS約束條件約束條件 例例 SRQQRSQQ4.1.2 由或非門組成由或非門組成一、電路及符號(hào)一、電路及符號(hào)QQSRSR二、工作原理二、工作原理0 SRnnnnQQQQ 11 ,1, 0 SR0, 111 nnQQ0, 1 SR1, 011 nnQQ1 SRL11UQQnn均均為為、 “保持保持”“置置 0”“置置

5、 1”“不允許不允許”若高電平同時(shí)撤消，則狀態(tài)若高電平同時(shí)撤消，則狀態(tài)不定不定。G2QG1RSQ11SRQQ三、特性表和特性方程三、特性表和特性方程R SQ n+10 00 11 01 1Q n保持保持置置 1置置 0不許不許10不用不用Q n+1= S + RQ n0 RS約束條件約束條件四、基本四、基本 RS 觸發(fā)器主觸發(fā)器主要特點(diǎn)要特點(diǎn)1. 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，具有置具有置 0、置、置 1、保持功能。、保持功能。2. 問(wèn)題問(wèn)題：輸入電平直接控制輸輸入電平直接控制輸出狀態(tài)，使用不便，抗干擾能出狀態(tài)，使用不便，抗干擾能力差；力差；R、S 之間有約束。之間有約束。G2QG1RSQ1

6、1波波形形圖圖010/0/01/10/狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖RS4.1.3 集成基本觸發(fā)器集成基本觸發(fā)器一、一、CMOS 集成基本觸發(fā)器集成基本觸發(fā)器1. 由與非門組成：由與非門組成：CC4044&1TGRSENENQ11ENENEN三態(tài)三態(tài) RS 鎖存觸發(fā)器特性表鎖存觸發(fā)器特性表R S ENQ n+1 注注 0 Z 高阻態(tài)高阻態(tài)0 0 10 1 11 0 11 1 1Q n保保 持持 置置 1 置置 0不允許不允許10不用不用內(nèi)含內(nèi)含 4 個(gè)個(gè)基本基本 RS 觸發(fā)器觸發(fā)器2. 由或非門組成：由或非門組成：CC4043( (略略) )+VDDS1R1S2R2S3R3S4R4ENQ1Q2Q

7、3Q43476111215145139101Q1Q2Q3Q4816S1R1S2R2S3R3S4R4EN二、二、TTL 集成基本觸發(fā)器集成基本觸發(fā)器74279、74LS279QR&SQR&S1S2+VCC1R1SA1SB2R2S3R3SA3SB4R4S1Q2Q3Q4Q12356101112141547913Q1Q2Q3Q4816R1S11S12R2S2R3S31S32R4S4同步觸發(fā)器：同步觸發(fā)器： 觸發(fā)器的工作狀態(tài)不僅受輸入端觸發(fā)器的工作狀態(tài)不僅受輸入端 (R、S)控制，而且還受時(shí)鐘脈沖控制，而且還受時(shí)鐘脈沖(CP) 的控制。的控制。CP (Clock Pulse): 等周期、

8、等幅的脈沖串。等周期、等幅的脈沖串。 基本基本 RS 觸發(fā)器：觸發(fā)器：S 直接置位端；直接置位端；R 直接復(fù)位端。直接復(fù)位端。(不受不受 CP 控制控制)同步觸發(fā)器：同步觸發(fā)器：同步同步 RS 觸發(fā)器觸發(fā)器同步同步 D 觸發(fā)器觸發(fā)器4.2.1 同步同步 RS 觸發(fā)器觸發(fā)器 一、電路組成及工作原理一、電路組成及工作原理1. 電路及邏輯符號(hào)電路及邏輯符號(hào)QG1R&SQG3R&SG2G4曾用符號(hào)曾用符號(hào)QQRSRS CPCP國(guó)標(biāo)符號(hào)國(guó)標(biāo)符號(hào)QQ1R1SRS CPC12. 工作原理工作原理當(dāng)當(dāng) CP = 01 RSnnQQ 1保持保持當(dāng)當(dāng) CP = 1SSCPS 1與基本與基本 RS

9、觸發(fā)器功能相同觸發(fā)器功能相同RRCPR 1特性表：特性表：CP R S Q nQ n+1注注 0 Q n保持保持 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1011100不用不用不用不用保持保持置置1置置0不許不許特性方程特性方程:nnQRSQ 1約束條件約束條件0 RSCP = 1期間有效期間有效二、主要特點(diǎn)二、主要特點(diǎn)1. 時(shí)鐘電平控制時(shí)鐘電平控制CP = 1 期間接受輸入信號(hào)；期間接受輸入信號(hào)；CP = 0 期間輸出保持不變。期間輸出保持不變。（抗干擾能力有所增強(qiáng)）（抗干擾能力有所增強(qiáng)）2. RS 之間有約

10、束之間有約束注意：同步注意：同步RS觸發(fā)器有兩觸發(fā)器有兩種情況會(huì)出現(xiàn)不確定狀態(tài)種情況會(huì)出現(xiàn)不確定狀態(tài)同步同步RS觸發(fā)器會(huì)出現(xiàn)競(jìng)態(tài)的兩觸發(fā)器會(huì)出現(xiàn)競(jìng)態(tài)的兩種情況種情況QG1R&SQG3R&SG2G41. CP = 1 期間，期間，RS從從11跳變到跳變到002. RS = 11 期間，期間，CP從從1跳變到跳變到0因?yàn)橐驗(yàn)?RS = 11 時(shí)，時(shí)，CP1，則，則0 RSRS = 11 時(shí)，若時(shí)，若CP變成變成0，則，則1 RS相當(dāng)于相當(dāng)于1100 變成從RS例：畫出同步例：畫出同步RS觸發(fā)器的輸出端波形圖。觸發(fā)器的輸出端波形圖。CPRSQQ假設(shè)初始狀態(tài)為假設(shè)初始狀態(tài)為 0。 在在

11、CP = 0 期間，觸發(fā)器的狀態(tài)期間，觸發(fā)器的狀態(tài)“ 保持保持 ”不定不定同步觸發(fā)器存在的問(wèn)題同步觸發(fā)器存在的問(wèn)題空翻空翻4.2.2 同步同步 D 觸發(fā)器觸發(fā)器 一、電路組成及工作原理一、電路組成及工作原理QG1R&SQG3R&SG2G41DRDS ,nnQRSQ 1nDQD D （CP = 1期間有效）期間有效）簡(jiǎn)化電路：省掉反相器。簡(jiǎn)化電路：省掉反相器。二、主要特點(diǎn)二、主要特點(diǎn)1. 時(shí)鐘電平控制，無(wú)約束問(wèn)題；時(shí)鐘電平控制，無(wú)約束問(wèn)題；2. CP = 1 時(shí)跟隨。時(shí)跟隨。)(1DQn 下降沿到來(lái)時(shí)鎖存下降沿到來(lái)時(shí)鎖存)(1nnQQ 邏輯符號(hào)邏輯符號(hào)1DC1QQ 1 0 0 0

12、 1 0 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 0 X X 保保 持持CP D Qn Q n+1 特性表特性表 1 0 0 1 1 1 0 X QnCP D Q n+1 簡(jiǎn)化特性表簡(jiǎn)化特性表例：例：畫出畫出D觸發(fā)器的輸出觸發(fā)器的輸出波形。波形。已知已知 Qn = 0。CPDQQ三、集成同步三、集成同步 D 觸發(fā)器觸發(fā)器1. TTL：74LS375QG1QG3R&SG2G4111G5RSnnQRSQ 1nDQD D +VCC1D01LE1D12D02LE2D11Q01Q01Q11Q12Q02Q02Q12Q114791215236510111413Q1Q1Q2Q2Q3Q3Q4Q4D1CP

13、1、2D2D3CP3、4D48162. CMOS：CC4042CG1QG3G2G41TGCQTGC111CG5G611CC=10 1CP = 0保持保持CP = 1CP = 1CP = 0保持保持+VCCD0D1D2D3CPPOLQ0Q0Q1Q1Q2Q2Q3Q347131456329101211151Q0Q0Q1Q1Q2Q2Q3Q3D0D1D2D3CPPOL816VSSD CP POL QnQn+1注注 0 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 1 01010101保持保持接收接收接收接收保持保持特性表特性表真值表真值表 D CP POL Q注

14、注 D 0 0 D 0 D 1 1 D 1 D鎖存鎖存D鎖存鎖存接接 收收CP 上升沿鎖存上升沿鎖存接接 收收CP 下降沿鎖存下降沿鎖存觸發(fā)器的電路結(jié)觸發(fā)器的電路結(jié)構(gòu)演變過(guò)程構(gòu)演變過(guò)程由兩個(gè)與非門構(gòu)成基本由兩個(gè)與非門構(gòu)成基本RS觸發(fā)器觸發(fā)器由四個(gè)與非門構(gòu)成同步由四個(gè)與非門構(gòu)成同步RS觸發(fā)器觸發(fā)器由八個(gè)與非門構(gòu)成主從由八個(gè)與非門構(gòu)成主從RS觸發(fā)器觸發(fā)器公共公共結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)讓其接受讓其接受時(shí)鐘控制時(shí)鐘控制克服克服空翻空翻4.3.1 主從主從 RS 觸發(fā)器觸發(fā)器 一、電路組成及符號(hào)一、電路組成及符號(hào)&1G1G2G3G4G5G6G7G8CPSR從從觸觸發(fā)發(fā)器器主主觸觸發(fā)發(fā)器器QMQMQQ主、從觸發(fā)

15、器主、從觸發(fā)器均為均為同步同步RSRS觸發(fā)器觸發(fā)器但，它們的但，它們的CP信號(hào)相位相反信號(hào)相位相反QQS C1 RCPRS RS C1 1QMQM國(guó)標(biāo)符號(hào)國(guó)標(biāo)符號(hào)QQ1R1SRS CPC1下降沿有效下降沿有效延遲延遲QQS C1 RCPRS RS C1 1QMQM國(guó)國(guó)標(biāo)標(biāo)符符號(hào)號(hào)QQ1R1SRS CPC1二、工作原理二、工作原理1. 接收信號(hào)：接收信號(hào)：CP = 1主觸發(fā)器接收輸入信號(hào)主觸發(fā)器接收輸入信號(hào)nnQRSQ 1M0 RSCP =1 期間有效期間有效2. 輸出信號(hào)：輸出信號(hào)： CP = 0主觸發(fā)器保持不變；主觸發(fā)器保持不變；從觸發(fā)器由從觸發(fā)器由CP下降沿下降沿到到來(lái)之前的來(lái)之前的 確定

16、。確定。nQM波形圖波形圖MQQQQQS C1 RCP R S RSC1 1QMQM三、主要特點(diǎn)三、主要特點(diǎn)1. 主從控制，時(shí)鐘脈沖觸發(fā)。主從控制，時(shí)鐘脈沖觸發(fā)。主觸發(fā)器接受輸入信號(hào)主觸發(fā)器接受輸入信號(hào)1 CP從觸發(fā)器按照主觸發(fā)器從觸發(fā)器按照主觸發(fā)器的內(nèi)容更新狀態(tài)。的內(nèi)容更新狀態(tài)。從觸發(fā)器輸出端的變化只能發(fā)生在從觸發(fā)器輸出端的變化只能發(fā)生在 CP 的下降沿，所以的下降沿，所以CP的一的一個(gè)變化周期中，觸發(fā)器輸出狀態(tài)只改變一次，無(wú)空翻現(xiàn)象。個(gè)變化周期中，觸發(fā)器輸出狀態(tài)只改變一次，無(wú)空翻現(xiàn)象。2. R、S 之間有約束。之間有約束。主從主從RS觸發(fā)器出現(xiàn)競(jìng)態(tài)的兩種情況：觸發(fā)器出現(xiàn)競(jìng)態(tài)的兩種情況：CP

17、 = 1 期間，期間，RS從從11跳變到跳變到00；S = R = 1時(shí)，時(shí)， CP 下降沿到來(lái)。下降沿到來(lái)。CP QQS C1 RCP R S RSC1 1QMQM主觸發(fā)器被封鎖，故從觸發(fā)主觸發(fā)器被封鎖，故從觸發(fā)器的狀態(tài)也不再改變。器的狀態(tài)也不再改變。0CP四、異步輸入端的作用四、異步輸入端的作用G7QR&QG3&SG2G4&G6G81G1G5R、S 同步輸入端同步輸入端受時(shí)鐘受時(shí)鐘 CP 同步控制同步控制SDRDDD SR 、 異步輸入端異步輸入端不受時(shí)鐘不受時(shí)鐘 CP 控制控制10110110100100110111直直接接置置位位端端直直接接復(fù)復(fù)位位端端異異步步

18、置置位位端端異異步步復(fù)復(fù)位位端端國(guó)標(biāo)符號(hào)國(guó)標(biāo)符號(hào)SD S CP R RD QQSD1S 1RRDC1曾用符號(hào)曾用符號(hào) SD RDS CP RQQS RSD RDQ Q4.3.2 主從主從 JK 觸發(fā)器觸發(fā)器 ( (解決解決 R、S 之間有約束的問(wèn)題之間有約束的問(wèn)題) )一、電路組成及工作原理一、電路組成及工作原理從從觸觸發(fā)發(fā)器器主主觸觸發(fā)發(fā)器器&1G1G2G3G4G5G6G7G8CPQMQMQQSRJKQQ1S C1 1RJ CP KRS11S C1 1R&QQ1S C1 1RJ CP KRS11S C1 1R&QQ1K1JKJ CPC1國(guó)標(biāo)符號(hào)國(guó)標(biāo)符號(hào)nQJS nKQ

19、R nnQRSQ 1nnnQKQQJ nnnQKQJQ 1特性方程：特性方程：特性表：特性表：J KQ n+1功能功能0 00 11 01 1Q n01Q n保持保持置置0置置1翻轉(zhuǎn)翻轉(zhuǎn)時(shí)鐘時(shí)鐘CP下降沿到來(lái)時(shí)有效下降沿到來(lái)時(shí)有效問(wèn)：此特性表在任何問(wèn)：此特性表在任何情況下都適用嗎？情況下都適用嗎？ 否。僅適用于在否。僅適用于在CP=1期間期間J、K保持不變的情況。保持不變的情況。二、集成主從二、集成主從 JK 觸發(fā)器觸發(fā)器 (7472)1. 邏輯符號(hào)邏輯符號(hào)QQ1K1JSD J1 J2J3 CP K1 K2 K3RDC1&SR 異步置位、復(fù)位端異步置位、復(fù)位端321JJJJ 321KK

20、KK 2. 特性表特性表保持保持置置0置置1翻轉(zhuǎn)翻轉(zhuǎn)Q n01 Qn 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1不允許不允許異步置異步置1異步置異步置0不用不用10 0 0 0 1 1 0 Qn+1 SD RD CP J K 注注輸出輸出輸輸 入入三、三、 主要特點(diǎn)主要特點(diǎn)1. 主從控制脈沖觸發(fā)，完善方便；主從控制脈沖觸發(fā)，完善方便；2. 存在存在一次變化一次變化問(wèn)題，抗干擾能力需提高。問(wèn)題，抗干擾能力需提高。QQ1S C1 1RJ CP KRS11S C1 1R&01100 CP =1期間，只有期間，只有 J 端能輸入端能輸入,G8 被封鎖，不論被封鎖，不論 K

21、為何值，為何值，R = 0，這將可能引起錯(cuò)誤。，這將可能引起錯(cuò)誤。例如：例如：CP J K S R QM Q Q01110 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 00111 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0輸入變化了輸入變化了2 次次QM 只只變化變化1 次次 一般情況下，要求主從一般情況下，要求主從 JK 觸觸發(fā)器在發(fā)器在 CP = 1 期間輸入信號(hào)期間輸入信號(hào)的取值應(yīng)保持不變。的取值應(yīng)保持不變。4.4.1 邊沿邊沿 D 觸發(fā)器觸發(fā)器 一、電路組成及符號(hào)一、電路組成及符號(hào)G5 G6G1 G2CPG3 從 G4&Q Q1G7 主 G8&1D1QmQm&國(guó)

22、標(biāo)符號(hào)國(guó)標(biāo)符號(hào)QQCPC11D S RSD RD畫出畫出異步端異步端國(guó)標(biāo)符號(hào)國(guó)標(biāo)符號(hào)曾用符號(hào)曾用符號(hào)SD RD SD RDCPS RSD RD二、工作原理二、工作原理nnQRSQ 1DDQDn CP 下降沿時(shí)刻有效下降沿時(shí)刻有效QQCPC11D 二、二、 集成邊沿集成邊沿D 觸發(fā)器觸發(fā)器(一一) CMOS 邊沿邊沿 D 觸發(fā)器觸發(fā)器 CC4013 (雙雙 D 觸發(fā)器觸發(fā)器)符號(hào)符號(hào)QQCPC11D 引出端引出端功能功能Q1 Q1VDD SD1 CP1 SD2 CP2 D1 RD1 D2 RD2Q2 Q2VSS6 5 3 4 8 9 11 101 2 13 12147特性表特性表CP D RD

23、SDQn+1注注 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 1 0 1 101Qn 10不用不用同步置同步置0同步置同步置1保持保持( ( 無(wú)效無(wú)效) )異步置異步置1異步置異步置0不允許不允許CP 上升沿觸發(fā)上升沿觸發(fā) S RSD RD(二二) TTL 邊沿邊沿 D 觸發(fā)器觸發(fā)器 7474 (雙雙 D 觸發(fā)器觸發(fā)器)符號(hào)符號(hào)引出端引出端功能功能特性表特性表CP D RD SDQn+1注注 0 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 0 001Qn 01不用不用同步置同步置0同步置同步置1保持保持( ( 無(wú)效無(wú)效) )異步置異步置0異步置異步置1不允許不允許Q1 Q1VCC SD1 CP1

24、SD2 CP2 D1 RD1 D2 RD2Q2 Q2地4 2 3 1 10 12 11 135 6 9 8147 三、主要特點(diǎn)三、主要特點(diǎn) (一一) CP 的的上升沿上升沿(正正邊沿邊沿)或或下降沿下降沿(負(fù)負(fù)邊沿邊沿)觸發(fā)；觸發(fā)； (二二) 抗干擾能力極強(qiáng)；抗干擾能力極強(qiáng)； (三三) 只有置只有置 1、置、置 0 功能。功能。QQCPC11D S RSD RD4.4.2 邊沿邊沿 JK 觸發(fā)器觸發(fā)器一、電路組成及符號(hào)一、電路組成及符號(hào)G5 G6G1 G2CPG3 從 G4&Q Q1G7 主 G8&1D1QmQm&11&國(guó)國(guó)標(biāo)標(biāo)符符號(hào)號(hào)QQCPC11J IKQQ

25、CPCP J K曾曾用用符符號(hào)號(hào)二、工作原理二、工作原理DQn 1nnKQQJ )(nnQKQJ nnQKQJKJ nnnQKQJQ 1冗余項(xiàng)冗余項(xiàng)CP 下降沿下降沿有效有效G5 G6G1 G2CPG3 從 G4&Q Q1G7 主 G8&1D1QmQm&11&二、二、 集成邊沿集成邊沿 JK 觸發(fā)器觸發(fā)器(一一) CMOS 邊沿邊沿 JK 觸發(fā)器觸發(fā)器CC4027國(guó)國(guó)標(biāo)標(biāo)符符號(hào)號(hào)曾曾用用符符號(hào)號(hào)QQCPC1 1J IKS RSD RDQQCPCP J KSD RD SD RD引出端功能引出端功能Q1 Q1VDD J1 K1 SD2 CP2 RD2SD1 CP1

26、RD1 J2 K2 Q2 Q2VSS7 6 3 5 4 9 10 13 11121 2 15 14168 J K Qn RD SD CPQn+1注注 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 0 0 1 1 1 0 0 01001110保保 持持同步置同步置0同步置同步置1翻翻 轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) 0 0 0 1 0 0 01不不 變變 0 1 1 0 1 1 10不用不用異步置異步置1異步置異步置0不允許不允許特特 性性 表表（二）（二）TTL 邊沿邊沿 JK 觸發(fā)器觸發(fā)器74LS112 ( (雙雙 JK 觸發(fā)器觸發(fā)

27、器) )(a ) 7 4 L S 1 1 2的 引 腳 圖 1 6 1 5 1 4 1 3 1 2 1 1 1 0 97 4 L S 1 1 2 1 2 3 4 5 6 7 8VC C 1 RD 2 RD 2 C P 2 K 2 J 2 SD 2 Q1 C P 1 K 1 J 1 SD 1 Q 1 Q 2 Q G N D(b ) C C 4 0 2 7的 引 腳 圖 1 6 1 5 1 4 1 3 1 2 1 1 1 0 9C C 4 0 2 7 1 2 3 4 5 6 7 8VD D 2 Q 2 Q 2 C P 2 RD 2 K 2 J 2SD1 Q 1 Q 1 C P 1 RD 1 K 1

28、 J 1 SD VS SQQCPC1 1J IKS RSD RD CP 下降沿觸發(fā)下降沿觸發(fā) 異步復(fù)位端異步復(fù)位端 、異步置位端、異步置位端 均為低電平有效均為低電平有效三、主要特點(diǎn)三、主要特點(diǎn)(一一) CP 的上升沿或下降沿觸發(fā)；的上升沿或下降沿觸發(fā)；(二二) 抗干擾能力極強(qiáng)，工作速度很高，在觸發(fā)沿瞬抗干擾能力極強(qiáng)，工作速度很高，在觸發(fā)沿瞬間，按間，按 的規(guī)定更新狀態(tài)；的規(guī)定更新狀態(tài)；nnnQKQJQ 1(三三) 功能齊全功能齊全(保持、置保持、置 1、置、置 0、翻轉(zhuǎn)、翻轉(zhuǎn))，使用方便。，使用方便。四、狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖四、狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖01J = 0 K = J = 1， K = J = K= 0

29、J = ， K = 1 五、波形圖五、波形圖設(shè)輸出端設(shè)輸出端初態(tài)為初態(tài)為 0QJ = K = 0保持保持J = K = 1翻轉(zhuǎn)翻轉(zhuǎn)作業(yè)：作業(yè)：241頁(yè)頁(yè) 416 417時(shí)鐘觸發(fā)器的功能分類及轉(zhuǎn)換時(shí)鐘觸發(fā)器的功能分類及轉(zhuǎn)換4.5.1 時(shí)鐘觸發(fā)器功能分類時(shí)鐘觸發(fā)器功能分類一、一、RS 型和型和 JK 型觸發(fā)器型觸發(fā)器(一一) RS 型觸發(fā)器型觸發(fā)器符號(hào)符號(hào)特性表特性表R SQ n+1功能功能 0 0 0 1 1 0 1 1Q n10不用不用保持保持置置1置置0不許不許特性方程特性方程nnQRSQ 10 RS約束條件約束條件CP 下降沿下降沿 時(shí)刻有效時(shí)刻有效QQCPC11S IR延遲輸出延遲輸出

30、(主從主從)(二二) JK 型觸發(fā)器型觸發(fā)器符號(hào)符號(hào)特性表特性表J KQ n+1功能功能 0 0 0 0 1 0 1 1Q n01保持保持置置0置置1翻轉(zhuǎn)翻轉(zhuǎn)特性方程特性方程nnnQKQJQ 1CP下降沿下降沿 時(shí)刻有效時(shí)刻有效QQCPC11J IKQ n(一一) D 型觸發(fā)器型觸發(fā)器符號(hào)符號(hào)特性表特性表特性方程特性方程CP 上升沿上升沿 時(shí)刻有效時(shí)刻有效QQCPC11DDQ n+1功能功能 0 0 1 1置置 0置置 1DQn 1二、二、D 型型、T 型型和和 T 型觸發(fā)器型觸發(fā)器(二二) T 型觸發(fā)器型觸發(fā)器QQCPC11TTQ n+1功能功能 0 Q n 1 Q n保持保持翻轉(zhuǎn)翻轉(zhuǎn)nnn

31、nQTQTQTQ 1CP 下降沿下降沿時(shí)刻有效時(shí)刻有效(三三) T 型觸發(fā)器型觸發(fā)器QQCPC1Q n Q n+1功能功能 0 1 1 0翻轉(zhuǎn)翻轉(zhuǎn)nnQQ 1 CP 下降沿下降沿時(shí)刻有效時(shí)刻有效4.5.2 不同類型時(shí)鐘觸發(fā)器間的轉(zhuǎn)換不同類型時(shí)鐘觸發(fā)器間的轉(zhuǎn)換一、轉(zhuǎn)換方法一、轉(zhuǎn)換方法(一一) 轉(zhuǎn)換要求轉(zhuǎn)換要求 已有已有 觸發(fā)器觸發(fā)器轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換邏輯邏輯QQ待求觸發(fā)器待求觸發(fā)器輸輸入入(二二) 轉(zhuǎn)換步驟：轉(zhuǎn)換步驟：1. 寫已有、待求觸發(fā)器的特性方程；寫已有、待求觸發(fā)器的特性方程；2. 將待求觸發(fā)器的特性方程變換為與已有觸發(fā)器一致；將待求觸發(fā)器的特性方程變換為與已有觸發(fā)器一致；3. 比較兩個(gè)的特性方程，

32、求出轉(zhuǎn)換邏輯；比較兩個(gè)的特性方程，求出轉(zhuǎn)換邏輯；4. 畫電路圖。畫電路圖。已有集成觸發(fā)器：已有集成觸發(fā)器：D、JK二、二、JK D、T、T 、RS“JK”的的 特性方程：特性方程：nnnQKQJQ 1(一一) JK D“D” 的的 特性方程：特性方程：DQn 1nnDQQD DKDJ , QQCP1J C1 IK1D(二二) JK T“T” 的的 特性方程：特性方程：nnnQTQTQ 1TKJ QQCP1J C1 IKT(三三) JK T nnnQKQJQ 1“T ” 的特性方程：的特性方程：nnQQ 1nnQQ 111 KJ即：即：T = 1QCP1J C1 IK1Q(四四) JK RS若遵

33、守約束條件，則若遵守約束條件，則RKSJ , QCP1J C1 IKQ三、三、D JK 、T、T 、RS(一一) D JKD ：DQn 1JK ：nnnQKQJQ 1nnQKQJD QQCP1D C1 &11(二二) D TT ：nnnQTQTQ 1nnnQTQTQTD QQCP1D C1 =1(三三) D T T ：nQD nnQQ 1QQCP1D C1 (四四) D RSRS ：nnQRSQ 1(RS = 0)nQRSD QQCP1D C1 &11Q1Q1CP1D C1 Q2Q2CP1D C1 1Q1CP1J C1 IK1Q1作業(yè)：作業(yè)：242頁(yè)頁(yè) 421：Q4 Q7 Q9

34、 Q11 Q13 244頁(yè)頁(yè) 428 429 430 JK QQCPQ2JK QQCPQ1討論討論 CP假設(shè)初始狀態(tài)假設(shè)初始狀態(tài) Q n = 0 Q1Q2nnnnnnnnQQQQQQKQJQ1翻轉(zhuǎn)翻轉(zhuǎn)功能功能觸發(fā)器邏輯功能表示方法及轉(zhuǎn)換觸發(fā)器邏輯功能表示方法及轉(zhuǎn)換4.6.1 觸發(fā)器邏輯功能表示方法觸發(fā)器邏輯功能表示方法一、一、特性表、卡諾圖、特性方程特性表、卡諾圖、特性方程特性表、特性表、卡諾圖卡諾圖、特性方程、特性方程、狀態(tài)圖狀態(tài)圖和時(shí)序圖。和時(shí)序圖。( (一一) ) 特性表特性表( (真值表真值表) )DQ n+1功能功能 0 0置置 0 1 1置置 1J KQ nQ n+1功能功能 0

35、0 0 001Q n保持保持 0 1 0 101 0置置 0 1 0 1 0011置置 1 1 1 1 101 Q n翻轉(zhuǎn)翻轉(zhuǎn)( (二二) )卡諾圖卡諾圖D 觸發(fā)器：觸發(fā)器：?jiǎn)巫兞康暮瘮?shù)，其卡諾圖無(wú)意義。單變量的函數(shù)，其卡諾圖無(wú)意義。JK 觸發(fā)器：觸發(fā)器：nnnQKQJQ 110011100Qn+1Qn J K0100 01 11 10( (三三) )特性方程特性方程D 觸發(fā)器：觸發(fā)器：DQn 1JK 觸發(fā)器：觸發(fā)器：nnnQKQJQ 1二、二、狀態(tài)圖和時(shí)序圖狀態(tài)圖和時(shí)序圖( (一一) ) 狀態(tài)圖狀態(tài)圖D 觸發(fā)器：觸發(fā)器：01D = 0 D = 1 D = 1D = 0JK 觸發(fā)器觸發(fā)器:01

36、J = 0 K = J = 1， K = J = K= 0 J = ， K = 1 ( (二二) )時(shí)序圖時(shí)序圖D 觸發(fā)器：觸發(fā)器： 特點(diǎn)：特點(diǎn)：表述了表述了CP 對(duì)輸入和觸發(fā)器狀態(tài)在時(shí)間上的對(duì)對(duì)輸入和觸發(fā)器狀態(tài)在時(shí)間上的對(duì)應(yīng)關(guān)系和控制或觸發(fā)作用。應(yīng)關(guān)系和控制或觸發(fā)作用。CP 上升上升沿觸發(fā)沿觸發(fā)JK 觸發(fā)器：觸發(fā)器：CP 下降下降沿觸發(fā)沿觸發(fā)4.6.2 觸發(fā)器邏輯功能表示方法間的轉(zhuǎn)換觸發(fā)器邏輯功能表示方法間的轉(zhuǎn)換一、一、特性表特性表 卡諾圖、特性方程、狀態(tài)圖和時(shí)序圖卡諾圖、特性方程、狀態(tài)圖和時(shí)序圖Qn+1Qn J K0100 01 11 10J K Q n+1功能功能 0 0 Q n保持保持

37、 1置置 0置置 1 1 Q n翻轉(zhuǎn)翻轉(zhuǎn)0100111001 0 /1 / 0 / 1 /( (一一) ) 特性表特性表 卡諾圖、狀態(tài)圖卡諾圖、狀態(tài)圖( (二二) ) 特性表特性表 特性方程特性方程nnnQKQJQ 1向時(shí)序圖的轉(zhuǎn)換向時(shí)序圖的轉(zhuǎn)換(略略)二、二、狀態(tài)圖狀態(tài)圖 特性表、卡諾圖、特性方程和時(shí)序圖特性表、卡諾圖、特性方程和時(shí)序圖01 0 /1 / 0 / 1 / 00/ 01/10 /11 /00/ 10/ 01 /11 /J KQ nQ n+1Qn+1Qn JK01 00 01 11 100 00 0010101 0 1 0 1 0 1 0000 1 0 1 0011111 1 1 1 1011010 1nQKJQnJKQn KJQn KJQn nnnQKQJQ 1狀態(tài)圖狀態(tài)圖 時(shí)序圖時(shí)序圖 例例 4