第4章+觸發(fā)器_2013

1、數(shù)字電路與邏輯設(shè)計數(shù)字電路與邏輯設(shè)計 Digital Circuits & Logic Design/shudian/index.html五邑大學(xué)五邑大學(xué)數(shù)字電路與邏輯設(shè)計數(shù)字電路與邏輯設(shè)計課程組課程組3/10/2022第第4章章 觸發(fā)器觸發(fā)器/shudian/index.html3/10/2022本章簡要及內(nèi)容本章簡要及內(nèi)容 本章簡要介紹了構(gòu)成時序數(shù)字系統(tǒng)的基本邏輯單元本章簡要介紹了構(gòu)成時序數(shù)字系統(tǒng)的基本邏輯單元觸觸發(fā)器。介紹基本發(fā)器。介紹基本RS觸發(fā)器、同步觸發(fā)器、主從觸發(fā)器和邊觸發(fā)器、同步觸發(fā)器、主從觸發(fā)

2、器和邊沿觸發(fā)器的電路結(jié)構(gòu)和工作原理，再介紹觸發(fā)器的邏輯功沿觸發(fā)器的電路結(jié)構(gòu)和工作原理，再介紹觸發(fā)器的邏輯功能及描述方法以及不同觸發(fā)器之間的相互轉(zhuǎn)換。能及描述方法以及不同觸發(fā)器之間的相互轉(zhuǎn)換。/shudian/index.html本章簡要及內(nèi)容本章簡要及內(nèi)容 問題引入：問題引入： 觸發(fā)器構(gòu)成的觸發(fā)器構(gòu)成的16進(jìn)制計數(shù)器進(jìn)制計數(shù)器觸發(fā)器是觸發(fā)器是如何工作如何工作的？的？/shudian/index.html3/10/2022 觸發(fā)器是構(gòu)成各種時序邏輯電路的基礎(chǔ)，它是具有記觸發(fā)器是構(gòu)成各種時序邏輯電路的基礎(chǔ)，它是具有記憶功能

3、，可以存儲憶功能，可以存儲1位二值信號（位二值信號（0或或1）。）。 4.1 觸發(fā)器的特點與分類觸發(fā)器的特點與分類觸發(fā)器的邏輯符號觸發(fā)器的邏輯符號輸出端，狀態(tài)相反輸出端，狀態(tài)相反輸入端（激勵輸入端（激勵端，控制端）端，控制端）/shudian/index.html3/10/20224.1 觸發(fā)器的特點與分類觸發(fā)器的特點與分類4.1.1 觸發(fā)器的基本特點觸發(fā)器的基本特點（1）具有兩個穩(wěn)態(tài)，可用來表示二進(jìn)制數(shù)碼）具有兩個穩(wěn)態(tài)，可用來表示二進(jìn)制數(shù)碼0和和1，此種觸發(fā)，此種觸發(fā)器也稱雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，器也稱雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，Q=0稱為觸發(fā)器稱為觸發(fā)器“0”態(tài)，態(tài)，Q=1稱

4、為觸發(fā)稱為觸發(fā)器器“1”態(tài)。態(tài)。（2）具有觸發(fā)翻轉(zhuǎn)的特性。即兩個穩(wěn)態(tài)在外加輸入信號的）具有觸發(fā)翻轉(zhuǎn)的特性。即兩個穩(wěn)態(tài)在外加輸入信號的作用作用(觸發(fā)觸發(fā))下可以相互轉(zhuǎn)換。將觸發(fā)器原來的狀態(tài)稱為原態(tài)下可以相互轉(zhuǎn)換。將觸發(fā)器原來的狀態(tài)稱為原態(tài)（初態(tài)，舊態(tài)），用（初態(tài)，舊態(tài)），用Qn表示，把改變后的狀態(tài)稱為次態(tài)（新表示，把改變后的狀態(tài)稱為次態(tài)（新態(tài)），用態(tài)），用Qn+1表示。表示。 （3）具有）具有“自行保持自行保持”或或“記憶記憶”功能。功能。1個觸發(fā)器可以記個觸發(fā)器可以記憶憶1位二進(jìn)制信息，位二進(jìn)制信息，n個觸發(fā)器可以記憶個觸發(fā)器可以記憶n位二進(jìn)制信息，即位二進(jìn)制信息，即2n種不同的信息。種不同的

5、信息。/shudian/index.html3/10/20224.1 觸發(fā)器的特點與分類觸發(fā)器的特點與分類4.1.2 觸發(fā)器的分類觸發(fā)器的分類電電路路結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)形形式式基本基本RS觸發(fā)器觸發(fā)器同步同步RS觸發(fā)器觸發(fā)器主從觸發(fā)器主從觸發(fā)器邊沿觸發(fā)器等邊沿觸發(fā)器等邏邏輯輯功功能能RS觸發(fā)器觸發(fā)器JK觸發(fā)器觸發(fā)器D觸發(fā)器觸發(fā)器T觸發(fā)器觸發(fā)器T 觸發(fā)器觸發(fā)器存存儲儲數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)的的原原理理靜態(tài)觸發(fā)器靜態(tài)觸發(fā)器動態(tài)觸發(fā)器動態(tài)觸發(fā)器本章介紹本章介紹/shudian/index.html3/10/20221.或非門構(gòu)成的基本或非門構(gòu)成的基

6、本RS觸發(fā)器觸發(fā)器4.2 觸發(fā)器的電路結(jié)構(gòu)與觸發(fā)方式觸發(fā)器的電路結(jié)構(gòu)與觸發(fā)方式4.2.1 基本基本RS觸發(fā)器觸發(fā)器電路電路邏輯符號邏輯符號真值表真值表高電平高電平觸發(fā)觸發(fā)約束條件：約束條件：SDRD=0 /shudian/index.html3/10/20224.2 觸發(fā)器的電路結(jié)構(gòu)與觸發(fā)方式觸發(fā)器的電路結(jié)構(gòu)與觸發(fā)方式2. 與非門構(gòu)成的基本與非門構(gòu)成的基本RS觸發(fā)器觸發(fā)器電路電路邏輯符號邏輯符號真值表真值表低電平低電平觸發(fā)觸發(fā)DS直接置位端直接置位端 DR直接復(fù)位端直接復(fù)位端 “0”態(tài)態(tài)“1”態(tài)態(tài)存儲存儲基本基本RS觸發(fā)器的特點：任何時刻輸出狀態(tài)都隨輸入改

7、變。觸發(fā)器的特點：任何時刻輸出狀態(tài)都隨輸入改變。/shudian/index.html4.2 觸發(fā)器的電路結(jié)構(gòu)與觸發(fā)方式觸發(fā)器的電路結(jié)構(gòu)與觸發(fā)方式4.2.2 同步同步RS觸發(fā)器觸發(fā)器 只有在作為同步信號的時鐘脈沖到達(dá)時，觸發(fā)器才按輸只有在作為同步信號的時鐘脈沖到達(dá)時，觸發(fā)器才按輸入信號改變狀態(tài)入信號改變狀態(tài) ，滿足這種要求的，滿足這種要求的RS觸發(fā)器叫做同步觸發(fā)器叫做同步RS觸發(fā)觸發(fā)器或時鐘器或時鐘RS觸發(fā)器。觸發(fā)器。 電路結(jié)構(gòu)電路結(jié)構(gòu)邏輯符號邏輯符號011CP=0時，觸發(fā)器狀態(tài)保持不時，觸發(fā)器狀態(tài)保持不變，變，CP=1時，按功能表變化。時，按功能表變化。

8、同步同步RS觸發(fā)器的特點：只有在觸發(fā)器的特點：只有在CP=1的全部時間內(nèi)，輸入的全部時間內(nèi)，輸入據(jù)據(jù)S、R的變化才會引起觸發(fā)器狀態(tài)的相應(yīng)變化的變化才會引起觸發(fā)器狀態(tài)的相應(yīng)變化 。/shudian/index.html3/10/20224.2 觸發(fā)器的電路結(jié)構(gòu)與觸發(fā)方式觸發(fā)器的電路結(jié)構(gòu)與觸發(fā)方式空翻現(xiàn)象：在一個時鐘周期內(nèi)，觸發(fā)器的狀態(tài)發(fā)生兩次或空翻現(xiàn)象：在一個時鐘周期內(nèi)，觸發(fā)器的狀態(tài)發(fā)生兩次或兩次以上變化的現(xiàn)象兩次以上變化的現(xiàn)象 同步同步RS觸發(fā)器的空翻現(xiàn)象觸發(fā)器的空翻現(xiàn)象1產(chǎn)生空翻現(xiàn)象的原因：在產(chǎn)生空翻現(xiàn)象的原因：在CP=1期間，引導(dǎo)門期間，引導(dǎo)門G3、G

9、4是打開的，輸入信號可以是打開的，輸入信號可以通過引導(dǎo)門直接控制基本通過引導(dǎo)門直接控制基本RS觸發(fā)器而改變輸出端的觸發(fā)器而改變輸出端的狀態(tài)，從而失去了抗輸入狀態(tài)，從而失去了抗輸入變化的能力。變化的能力。/shudian/index.html4.2 觸發(fā)器的電路結(jié)構(gòu)與觸發(fā)方式觸發(fā)器的電路結(jié)構(gòu)與觸發(fā)方式4.2.3 主從主從RS觸發(fā)器觸發(fā)器1. 主從主從RS觸發(fā)器觸發(fā)器 圖4.6 主從RS觸發(fā)器 CP （a） 主從RS觸發(fā)器的電路結(jié)構(gòu) （b） 主從RS觸發(fā)器的邏輯符號 CP Q Q mQ mQ CP 主觸發(fā)器 從觸發(fā)器 Q Q 圖4.6 主從RS觸發(fā)器 CP （

10、a） 主從RS觸發(fā)器的電路結(jié)構(gòu) （b） 主從RS觸發(fā)器的邏輯符號 CP Q Q mQ mQ CP 主觸發(fā)器 從觸發(fā)器 Q Q 電路結(jié)構(gòu)電路結(jié)構(gòu)邏輯符號邏輯符號主從主從符號符號功能表功能表/shudian/index.html3/10/2022 圖4.6 主從RS觸發(fā)器 CP （a） 主從RS觸發(fā)器的電路結(jié)構(gòu) （b） 主從RS觸發(fā)器的邏輯符號 CP Q Q mQ mQ CP 主觸發(fā)器 從觸發(fā)器 Q Q 4.2 觸發(fā)器的電路結(jié)構(gòu)與觸發(fā)方式觸發(fā)器的電路結(jié)構(gòu)與觸發(fā)方式主從觸發(fā)器具有以下三個特點：主從觸發(fā)器具有以下三個特點： (1) 每來一個時鐘脈沖周期，觸發(fā)器的輸

11、出狀態(tài)只可能改變一次；每來一個時鐘脈沖周期，觸發(fā)器的輸出狀態(tài)只可能改變一次；(2)主從觸發(fā)器的工作方式或動作特點是：主從觸發(fā)器的工作方式或動作特點是：CP上升沿采樣，下降沿翻轉(zhuǎn)上升沿采樣，下降沿翻轉(zhuǎn); (3)一次變化問題，即當(dāng)一次變化問題，即當(dāng)CP=1期間，輸入期間，輸入R、S發(fā)生變化時，發(fā)生變化時，CP下降沿到下降沿到來時觸發(fā)器的新狀態(tài)就不一定是來時觸發(fā)器的新狀態(tài)就不一定是CP上升沿時輸入上升沿時輸入R、S所決定的狀態(tài)所決定的狀態(tài) 。/shudian/index.html3/10/2022 CP=1期間的S變化引起的誤動作 ）（SmRQ ）（SmSQ 4

12、.2 觸發(fā)器的電路結(jié)構(gòu)與觸發(fā)方式觸發(fā)器的電路結(jié)構(gòu)與觸發(fā)方式 圖4.6 主從RS觸發(fā)器 CP （a） 主從RS觸發(fā)器的電路結(jié)構(gòu) （b） 主從RS觸發(fā)器的邏輯符號 CP Q Q mQ mQ CP 主觸發(fā)器 從觸發(fā)器 Q Q 干擾干擾信號信號00/shudian/index.html3/10/20224.2 觸發(fā)器的電路結(jié)構(gòu)與觸發(fā)方式觸發(fā)器的電路結(jié)構(gòu)與觸發(fā)方式2. 主從主從JK觸發(fā)器觸發(fā)器 為了消除主從為了消除主從RS觸發(fā)器的約束條件，則出現(xiàn)了主從觸發(fā)器的約束條件，則出現(xiàn)了主從JK觸發(fā)器。觸發(fā)器。 圖 4.8 主 從 JK觸 發(fā) 器 CP （ a） 主 從 JK

13、觸 發(fā) 器 的 電 路 結(jié) 構(gòu) （ b） 主 從 JK觸 發(fā) 器 的 邏 輯 符 號 CP Q Q Q Q 圖 4.8 主 從JK觸發(fā) 器 CP （ a） 主從 JK觸發(fā)器的電路 結(jié) 構(gòu) （b） 主從 JK觸發(fā) 器的 邏輯 符 號 CP Q Q Q Q 電路結(jié)構(gòu)電路結(jié)構(gòu)邏輯符號邏輯符號功能表功能表/shudian/index.html3/10/20224.2 觸發(fā)器的電路結(jié)構(gòu)與觸發(fā)方式觸發(fā)器的電路結(jié)構(gòu)與觸發(fā)方式 為了消除主從觸發(fā)器的一次翻轉(zhuǎn)問題，提高工作可靠性，為了消除主從觸發(fā)器的一次翻轉(zhuǎn)問題，提高工作可靠性，增強(qiáng)抗干擾能力，使觸發(fā)器的次態(tài)僅取決于增強(qiáng)抗干

14、擾能力，使觸發(fā)器的次態(tài)僅取決于CP信號下降沿信號下降沿(或上升沿或上升沿)到達(dá)時刻輸入信號的狀態(tài)。這種觸發(fā)器即為邊沿到達(dá)時刻輸入信號的狀態(tài)。這種觸發(fā)器即為邊沿觸發(fā)（觸發(fā)（edge-triggered），目前常用的邊沿觸發(fā)器有兩個電平），目前常用的邊沿觸發(fā)器有兩個電平觸發(fā)觸發(fā)D觸發(fā)器、維持阻塞觸發(fā)器、利用門電路傳輸延遲時間觸發(fā)器、維持阻塞觸發(fā)器、利用門電路傳輸延遲時間的邊沿觸發(fā)器的邊沿觸發(fā)器 。 兩個電平觸發(fā)的邊沿兩個電平觸發(fā)的邊沿D觸發(fā)器的電路結(jié)構(gòu)觸發(fā)器的電路結(jié)構(gòu)邏輯符號邏輯符號邊沿觸發(fā)邊沿觸發(fā)器的標(biāo)志器的標(biāo)志/shudian/index.htmlTG1通

15、通TG2止止TG3止止TG4通通Q1=DTG1止止TG2通通TG3通通TG4止止Q=DTG1止止TG2通通TG3通通TG4止止3/10/20224.2 觸發(fā)器的電路結(jié)構(gòu)與觸發(fā)方式觸發(fā)器的電路結(jié)構(gòu)與觸發(fā)方式功能表功能表CP/shudian/index.html3/10/20224.2 觸發(fā)器的電路結(jié)構(gòu)與觸發(fā)方式觸發(fā)器的電路結(jié)構(gòu)與觸發(fā)方式利用門傳輸延遲時間的邊利用門傳輸延遲時間的邊沿沿D觸發(fā)器的電路結(jié)構(gòu)觸發(fā)器的電路結(jié)構(gòu)CPAVABVBQn+1=D傳輸延遲傳輸延遲/shudian/index.html3/10/20224.3

16、 觸發(fā)器的邏輯功能及其描述方法觸發(fā)器的邏輯功能及其描述方法4.3.1 RS觸發(fā)器觸發(fā)器真值表真值表1. 特性表特性表 特性表是指用來描述觸發(fā)器的次態(tài)與原態(tài)和輸入信號之特性表是指用來描述觸發(fā)器的次態(tài)與原態(tài)和輸入信號之間功能關(guān)系的表格，有時也稱為次態(tài)真值表或狀態(tài)轉(zhuǎn)換表。間功能關(guān)系的表格，有時也稱為次態(tài)真值表或狀態(tài)轉(zhuǎn)換表。 特性表特性表/shudian/index.html3/10/20222. 特性方程特性方程4.3 觸發(fā)器的邏輯功能及其描述方法觸發(fā)器的邏輯功能及其描述方法 觸發(fā)器的特性方程是反映觸發(fā)器的次態(tài)與原態(tài)和輸入信觸發(fā)器的特性方程是反映觸發(fā)器的次態(tài)與原

17、態(tài)和輸入信號之間功能關(guān)系的邏輯表達(dá)式，所以也叫次態(tài)方程。號之間功能關(guān)系的邏輯表達(dá)式，所以也叫次態(tài)方程。特性表特性表 0 S 00 01 1 1 1 0 0 1 RnQ 1 0 0 1 1 圖 4.10 R S 觸 發(fā) 器 的 卡 諾 圖 Qn+10=+=1+RSQRSQnn特性方程：特性方程：/shudian/index.html3/10/20224.3 觸發(fā)器的邏輯功能及其描述方法觸發(fā)器的邏輯功能及其描述方法3. 激勵表激勵表 激勵表是指以觸發(fā)器的原態(tài)和次態(tài)作為輸入邏輯變量，而激勵表是指以觸發(fā)器的原態(tài)和次態(tài)作為輸入邏輯變量，而以輸入信號作為邏輯函數(shù)所得到

18、的一種真值表。它反映了觸發(fā)以輸入信號作為邏輯函數(shù)所得到的一種真值表。它反映了觸發(fā)器從任一原態(tài)轉(zhuǎn)換到任一次態(tài)時對輸入條件的要求器從任一原態(tài)轉(zhuǎn)換到任一次態(tài)時對輸入條件的要求 。 特性表特性表激勵表激勵表/shudian/index.html3/10/20224.3 觸發(fā)器的邏輯功能及其描述方法觸發(fā)器的邏輯功能及其描述方法4. 狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖 狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖簡稱狀態(tài)圖，它是用來描述觸發(fā)器在一定條狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖簡稱狀態(tài)圖，它是用來描述觸發(fā)器在一定條件下狀態(tài)轉(zhuǎn)換的圖形。件下狀態(tài)轉(zhuǎn)換的圖形。 激勵表激勵表 圖4 . 1 1 R S觸發(fā)器的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖 狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖

19、/shudian/index.html3/10/20224.3 觸發(fā)器的邏輯功能及其描述方法觸發(fā)器的邏輯功能及其描述方法5. 邏輯符號邏輯符號 圖4.6 主從RS觸發(fā)器 CP （a） 主從RS觸發(fā)器的電路結(jié)構(gòu) （b） 主從RS觸發(fā)器的邏輯符號 CP Q Q mQ mQ CP 主觸發(fā)器 從觸發(fā)器 Q Q 同步同步RS觸發(fā)器觸發(fā)器主從主從RS觸發(fā)器觸發(fā)器6. 時序圖時序圖 時序圖是指觸時序圖是指觸發(fā)器的輸出隨輸入發(fā)器的輸出隨輸入變化的波形，也叫變化的波形，也叫波形圖。波形圖。 圖4.12 主從RS觸發(fā)器的時序圖 CP mQ mQ Q Q 主從主從RS觸發(fā)器的時

20、序圖觸發(fā)器的時序圖/shudian/index.html3/10/20224.3 觸發(fā)器的邏輯功能及其描述方法觸發(fā)器的邏輯功能及其描述方法4.3.2 JK觸發(fā)器觸發(fā)器1. 特性表特性表/shudian/index.html3/10/20224.3 觸發(fā)器的邏輯功能及其描述方法觸發(fā)器的邏輯功能及其描述方法2. 特性方程特性方程特性方程特性方程:nnnQKQJQ1/shudian/index.html3/10/20224.3 觸發(fā)器的邏輯功能及其描述方法觸發(fā)器的邏輯功能及其描述方法3.

21、 JK觸發(fā)器的激勵表觸發(fā)器的激勵表4. JK觸發(fā)器的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖觸發(fā)器的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖激勵表激勵表狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖/shudian/index.html3/10/20224.3 觸發(fā)器的邏輯功能及其描述方法觸發(fā)器的邏輯功能及其描述方法5. JK觸發(fā)器的邏輯符號觸發(fā)器的邏輯符號同步同步JK主從主從JK邊沿邊沿JK 圖 4 . 1 7 維 持 - 阻 塞 型 J K 觸 發(fā) 器 的 時 序 圖 6. JK觸發(fā)器的時序圖觸發(fā)器的時序圖邊沿邊沿JK觸發(fā)器的時序圖觸發(fā)器的時序圖/shudian/index.html4.3 觸發(fā)器的

22、邏輯功能及其描述方法觸發(fā)器的邏輯功能及其描述方法4.3.3 T和和T觸發(fā)器觸發(fā)器T觸發(fā)器的真值表觸發(fā)器的真值表T觸發(fā)器的邏輯符號觸發(fā)器的邏輯符號T=1計數(shù)計數(shù) T=0保持保持特性方程：特性方程： T觸發(fā)器的特性表觸發(fā)器的特性表nnnQTQTQ1/shudian/index.html4.3 觸發(fā)器的邏輯功能及其描述方法觸發(fā)器的邏輯功能及其描述方法T觸發(fā)器的激勵表觸發(fā)器的激勵表 圖 4.19 T 觸發(fā)器的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖 T觸發(fā)器的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖觸發(fā)器的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖/shudian/index.htmlT觸發(fā)器：將觸發(fā)器：將每來一個時

23、鐘脈沖，觸發(fā)器的狀態(tài)就翻轉(zhuǎn)一每來一個時鐘脈沖，觸發(fā)器的狀態(tài)就翻轉(zhuǎn)一次。通常把這種觸發(fā)器叫觸發(fā)器次。通常把這種觸發(fā)器叫觸發(fā)器 4.3 觸發(fā)器的邏輯功能及其描述方法觸發(fā)器的邏輯功能及其描述方法nnQQ1特性方程：特性方程： 11幾種幾種T觸發(fā)器的邏輯圖觸發(fā)器的邏輯圖/shudian/index.html4.3.4 D觸發(fā)器觸發(fā)器4.3 觸發(fā)器的邏輯功能及其描述方法觸發(fā)器的邏輯功能及其描述方法D觸發(fā)器的真值表觸發(fā)器的真值表 圖4.20 D觸 發(fā) 器 的 邏 輯 符 號 D觸發(fā)器的邏輯符號觸發(fā)器的邏輯符號特性方程：特性方程： DQn1D觸發(fā)器的特性表觸發(fā)器的特性表

24、D觸發(fā)器的激勵表觸發(fā)器的激勵表 圖 4.21 D 觸發(fā)器的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖 D觸發(fā)器的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖觸發(fā)器的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖/shudian/index.html兩點說明：兩點說明： 4.3 觸發(fā)器的邏輯功能及其描述方法觸發(fā)器的邏輯功能及其描述方法1. 置位端（置位端（Set）和復(fù)位端（）和復(fù)位端（Reset） 圖 4.22 帶 異 步 置 位 、 復(fù) 位 端 的 同 步 RS觸 發(fā) 器 CP （ a） 電 路 結(jié) 構(gòu) （ b） 邏 輯 符 號 CP 圖4.22 帶異步置位、復(fù)位端的同步RS觸發(fā)器 CP （a）電路結(jié)構(gòu) （b）邏輯符號 CP 帶異步置位端和復(fù)位端帶異步置位

25、端和復(fù)位端的同步的同步RS觸發(fā)器電路觸發(fā)器電路帶異步置位端和復(fù)位端的同步帶異步置位端和復(fù)位端的同步RS觸發(fā)器電路的邏輯符號觸發(fā)器電路的邏輯符號10正常工作正常工作接接“1”正常工作正常工作接接“1”/shudian/index.html4.3 觸發(fā)器的邏輯功能及其描述方法觸發(fā)器的邏輯功能及其描述方法2.數(shù)據(jù)輸入端數(shù)據(jù)輸入端(如如J、K、D)有時不止一個，而是有多個，這有時不止一個，而是有多個，這時各輸入端之間是時各輸入端之間是“與與”的邏輯關(guān)系。的邏輯關(guān)系。 多輸入端主從多輸入端主從JK觸發(fā)器電路觸發(fā)器電路多輸入端主從多輸入端主從JK觸觸發(fā)器的邏輯符號發(fā)器

26、的邏輯符號/shudian/index.html4.3 觸發(fā)器的邏輯功能及其描述方法觸發(fā)器的邏輯功能及其描述方法分析觸發(fā)器工作的要領(lǐng)分析觸發(fā)器工作的要領(lǐng) (1) 注意信號的傳輸方向。每一個觸發(fā)器除了輸出端注意信號的傳輸方向。每一個觸發(fā)器除了輸出端Q和和Q 外，其余均為輸入端（如外，其余均為輸入端（如S D、RD 、S、R、CP、J、K、D等）。等）。 (2) 注意觸發(fā)器是主從型的，維持注意觸發(fā)器是主從型的，維持阻塞型的，還是同步型阻塞型的，還是同步型的，以明確觸發(fā)器的觸發(fā)翻轉(zhuǎn)時刻。的，以明確觸發(fā)器的觸發(fā)翻轉(zhuǎn)時刻。 (3) 畫波形時要分兩步：畫波形時要分兩步

27、：第一步：找到觸發(fā)器第一步：找到觸發(fā)器SD 、RD的輸入波形，并注意該波形的的輸入波形，并注意該波形的下降沿，如果是低電平，則立刻置位或復(fù)位；下降沿，如果是低電平，則立刻置位或復(fù)位； 第二步：若當(dāng)觸發(fā)器第二步：若當(dāng)觸發(fā)器SD 、RD為高電平，則找到時鐘脈沖的為高電平，則找到時鐘脈沖的觸發(fā)沿，觀察該時刻輸入信號，就可由觸發(fā)器邏輯功能決定觸發(fā)沿，觀察該時刻輸入信號，就可由觸發(fā)器邏輯功能決定其輸出狀態(tài)。其輸出狀態(tài)。 /shudian/index.html4.4 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器4.4.1 集成集成JK觸發(fā)器觸發(fā)器常用集成常用集成JK觸發(fā)器的型號觸發(fā)器的型號h

28、ttp://shudian/index.html3/10/2022主從主從JK觸發(fā)器觸發(fā)器7472的邏輯符號的邏輯符號4.4 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器主從主從JK觸發(fā)器觸發(fā)器7472的管腳圖的管腳圖/shudian/index.html4.4 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器4.4.2 集成集成D觸發(fā)器觸發(fā)器常用集成常用集成D觸發(fā)器的型號觸發(fā)器的型號/shudian/index.html7474的邏輯符號的邏輯符號4.4 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器7474的管腳圖的管腳圖7474的功能表的功能表http:/202.

29、192.240.9/shudian/index.html4.4 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器例：電路如圖所示，試畫出輸出端波形，若例：電路如圖所示，試畫出輸出端波形，若CP頻率為頻率為f，則，則Q1和和Q2的頻率是多少？的頻率是多少？解：解： 波形如圖所示波形如圖所示若若CP頻率為頻率為f，則，則Q1的頻率為的頻率為f /2和和Q2的頻率的頻率f /4。/shudian/index.html3/10/20224.5 觸發(fā)器邏輯功能的轉(zhuǎn)換觸發(fā)器邏輯功能的轉(zhuǎn)換 D觸發(fā)器和觸發(fā)器和JK觸發(fā)器比較常用，具有很多中、小規(guī)模集觸發(fā)器比較常用，具有很多中、小規(guī)模集成芯片。而成芯

30、片。而T觸發(fā)器和觸發(fā)器和RS觸發(fā)器則沒有單獨芯片。若需要則觸發(fā)器則沒有單獨芯片。若需要則可以可以D或或JK觸發(fā)器轉(zhuǎn)換通過一些連線或附加一些門電路，可觸發(fā)器轉(zhuǎn)換通過一些連線或附加一些門電路，可方便地從一種功能的觸發(fā)器轉(zhuǎn)換成另一種功能的觸發(fā)器，關(guān)方便地從一種功能的觸發(fā)器轉(zhuǎn)換成另一種功能的觸發(fā)器，關(guān)鍵是要找出被轉(zhuǎn)換觸發(fā)器的激勵條件，也就是驅(qū)動方程鍵是要找出被轉(zhuǎn)換觸發(fā)器的激勵條件，也就是驅(qū)動方程 。 例例4.5.1 試用試用D觸發(fā)器來構(gòu)成觸發(fā)器來構(gòu)成JK觸發(fā)器。觸發(fā)器。 解：解：D觸發(fā)器和觸發(fā)器和JK觸發(fā)器的特性方程分別為：觸發(fā)器的特性方程分別為：DQn1nnnQKQJQ1則則nnQKQJD電路連線電

31、路連線/shudian/index.html4.5 觸發(fā)器邏輯功能的轉(zhuǎn)換觸發(fā)器邏輯功能的轉(zhuǎn)換例例4.5.2 試用試用D觸發(fā)器來構(gòu)成觸發(fā)器來構(gòu)成T觸發(fā)器和觸發(fā)器和T。解：解：D觸發(fā)器、觸發(fā)器、T觸發(fā)器和觸發(fā)器和T的特性方程分別為：的特性方程分別為：DQn1nnnnQTQTQTQ1nnQQ1則則nnnQTQTQTDnQD /shudian/index.html3/10/20224.5 觸發(fā)器邏輯功能的轉(zhuǎn)換觸發(fā)器邏輯功能的轉(zhuǎn)換例例4.5.3 試用試用JK觸發(fā)器來構(gòu)成觸發(fā)器來構(gòu)成D觸發(fā)器。觸發(fā)器。nnnQKQJQ1解：解：JK

32、觸發(fā)器的特性方程：觸發(fā)器的特性方程：nnnnnDQQDQQDDQ）（1比較得：比較得： DJ DK 電路連線電路連線/shudian/index.html3/10/20224.6 觸發(fā)器的電路結(jié)觸發(fā)器的電路結(jié)構(gòu)與邏輯功能的關(guān)系構(gòu)與邏輯功能的關(guān)系 觸發(fā)器的電路結(jié)構(gòu)和邏輯功能是兩個不同的概念，前觸發(fā)器的電路結(jié)構(gòu)和邏輯功能是兩個不同的概念，前者是實現(xiàn)后者的具體電路結(jié)構(gòu)形式，兩者之間沒有必然的者是實現(xiàn)后者的具體電路結(jié)構(gòu)形式，兩者之間沒有必然的聯(lián)系。實際上，同一種邏輯功能的觸發(fā)器，可以用不同的聯(lián)系。實際上，同一種邏輯功能的觸發(fā)器，可以用不同的電路結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)。反過來說

33、，用同一種電路結(jié)構(gòu)形式，也電路結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)。反過來說，用同一種電路結(jié)構(gòu)形式，也可以構(gòu)成不同邏輯功能的觸發(fā)器?？梢詷?gòu)成不同邏輯功能的觸發(fā)器。 JK觸觸發(fā)器發(fā)器主從主從JK觸發(fā)器觸發(fā)器 邊沿邊沿JK觸發(fā)器觸發(fā)器 維持阻塞維持阻塞結(jié)構(gòu)的邊結(jié)構(gòu)的邊沿觸發(fā)器沿觸發(fā)器JK觸發(fā)器觸發(fā)器 D觸發(fā)器觸發(fā)器 /shudian/index.html3/10/20224.7* 觸發(fā)器的動態(tài)特性觸發(fā)器的動態(tài)特性 為了保證觸發(fā)器在動態(tài)工作時能可靠地翻轉(zhuǎn)，輸入信號、為了保證觸發(fā)器在動態(tài)工作時能可靠地翻轉(zhuǎn)，輸入信號、時鐘信號及其在時間的相互配合上應(yīng)滿足一定的要求。這些時鐘信號及其在時間的相

34、互配合上應(yīng)滿足一定的要求。這些要求主要表現(xiàn)在對建立時間、保持時間、傳輸延遲時間和最要求主要表現(xiàn)在對建立時間、保持時間、傳輸延遲時間和最高工作頻率的限制上。高工作頻率的限制上。1. 建立時間建立時間tset 為使觸發(fā)器按預(yù)計狀態(tài)翻轉(zhuǎn)，要求輸入信號在時鐘脈沖有為使觸發(fā)器按預(yù)計狀態(tài)翻轉(zhuǎn)，要求輸入信號在時鐘脈沖有效邊沿到來之前提前一段時間建立起來，這段提前時間稱為建效邊沿到來之前提前一段時間建立起來，這段提前時間稱為建立時間立時間tset。對于。對于7474 tset20 ns 。2. 保持時間保持時間th 在時鐘觸發(fā)沿到達(dá)后，為保證觸發(fā)器正確翻轉(zhuǎn)，要求控在時鐘觸發(fā)沿到達(dá)后，為保證觸發(fā)器正確翻轉(zhuǎn)，要求控制輸入信號不是立即撤除，而是再保持一段時間，這段時間制輸入信號不是立即撤除，而是再保持一段時間，這段時間稱為保持時間稱為保持時間th，對于，對于7474 th=5ns 。 /shudian/index.html4.7* 觸發(fā)器的動態(tài)特性觸發(fā)器的動態(tài)特性3. 傳輸延遲時間傳輸延遲時間 從時鐘脈沖觸發(fā)邊沿算起，到觸發(fā)器建立起新狀態(tài)的這段從時鐘脈沖觸發(fā)邊沿算起，到觸發(fā)器建立起新狀態(tài)的這段時間，稱為觸發(fā)器的傳輸延遲時間。它包括下列