第五部分集成觸發(fā)器教學(xué)-ppt課件

1、第五章第五章 集成觸發(fā)器集成觸發(fā)器 概述概述 根本根本RS觸發(fā)器與非門組成，或非門組成觸發(fā)器與非門組成，或非門組成 同步同步RS觸發(fā)器觸發(fā)器 同步同步RS觸發(fā)器，同步觸發(fā)器，同步D觸發(fā)器，同步觸發(fā)器，同步JK觸發(fā)器，觸發(fā)器，空翻空翻 邊沿觸發(fā)器邊沿觸發(fā)器TTL邊沿觸發(fā)器，邊沿觸發(fā)器，CMOS邊沿觸發(fā)器，邊沿觸發(fā)器，維持阻塞維持阻塞D觸發(fā)器，觸發(fā)器，T觸發(fā)器，觸發(fā)器， 觸發(fā)器觸發(fā)器 主從觸發(fā)器主從主從觸發(fā)器主從RS觸發(fā)器，主從觸發(fā)器，主從JK觸發(fā)器觸發(fā)器T它有兩個穩(wěn)定的形狀：0形狀和1形狀；由一個穩(wěn)態(tài)到另一個穩(wěn)態(tài)，必需有外界信號的觸發(fā)； 在不同的輸入情況下，它可以被置成0形狀或1形狀；當(dāng)輸入信號

2、消逝后，所置成的形狀可以堅持不變。有兩個輸出端：原碼輸出Q和反碼輸出Q觸發(fā)器是構(gòu)成時序邏輯電路的根本邏輯部件。所以，觸發(fā)器可以記憶1位二值信號。特點：不觸不發(fā)，一觸即發(fā)。從邏輯功能上分：從邏輯功能上分：RS觸發(fā)器、觸發(fā)器、D觸發(fā)器、觸發(fā)器、JK觸發(fā)器、觸發(fā)器、T和和T觸發(fā)器；觸發(fā)器；從構(gòu)造方式上分：從構(gòu)造方式上分：根本根本RS觸發(fā)器、同步觸發(fā)器、主從觸觸發(fā)器、同步觸發(fā)器、主從觸發(fā)器和邊沿觸發(fā)器。發(fā)器和邊沿觸發(fā)器。二、觸發(fā)器的分類不同的電路構(gòu)造決議了觸發(fā)器不同的觸發(fā)翻轉(zhuǎn)方式不同的電路構(gòu)造決議了觸發(fā)器不同的觸發(fā)翻轉(zhuǎn)方式5.2 根本根本RS觸發(fā)器觸發(fā)器電電路路組組成成和和邏邏輯輯符符號號 SR QQ

3、 S R Q Q(a) 邏輯圖(b) 邏輯符號& SR信號輸入端，低電平有效。信號輸入端，低電平有效。信號輸出端，信號輸出端，Q=0、Q=1的形狀稱的形狀稱0形狀，形狀，Q=1、Q=0的形狀稱的形狀稱1形狀形狀1 1電路構(gòu)造電路構(gòu)造: :由兩個與非門電路交叉銜接而成。由兩個與非門電路交叉銜接而成。任務(wù)原理任務(wù)原理R SQ0 10R=0、S=1時：由于時：由于R=0，不論原來，不論原來Q為為0還是還是1，都有，都有Q=1；再由再由S=1、Q=1可得可得Q0。即不論觸發(fā)器原來處于什么形狀都。即不論觸發(fā)器原來處于什么形狀都將變成將變成0形狀，這種情況稱將觸發(fā)器置形狀，這種情況稱將觸發(fā)器置0或

4、復(fù)位?；驈?fù)位。R端稱為觸發(fā)端稱為觸發(fā)器的置器的置0端或復(fù)位端。端或復(fù)位端。 SR QQ&1001 SR QQ&0110R SQ0 10R=1、S=0時：由于時：由于S=0，不論原來，不論原來Q為為0還是還是1，都有，都有Q=1；再由再由R=1、Q=1可得可得Q0。即不論觸發(fā)器原來處于什么形狀都。即不論觸發(fā)器原來處于什么形狀都將變成將變成1形狀，這種情況稱將觸發(fā)器置形狀，這種情況稱將觸發(fā)器置1或置位?；蛑梦?。S端稱為觸發(fā)端稱為觸發(fā)器的置器的置1端或置位端。端或置位端。1 01 SR QQ&1110R=1、S=1時：根據(jù)與非門的邏輯功能不難推知，觸發(fā)器堅時：根據(jù)與非門的邏輯

5、功能不難推知，觸發(fā)器堅持原有形狀不變，即原來的形狀被觸發(fā)器存儲起來，這表達了持原有形狀不變，即原來的形狀被觸發(fā)器存儲起來，這表達了觸發(fā)器具有記憶才干。觸發(fā)器具有記憶才干。R SQ1 010 101 1不變10R SQ1 000 111 1不變0 0不定 SR QQ&0011R=0、S=0時：時：Q=Q=1，不符合觸發(fā)器的邏輯關(guān)系。并且由，不符合觸發(fā)器的邏輯關(guān)系。并且由于與非門延遲時間不能夠完全相等，在兩輸入端的于與非門延遲時間不能夠完全相等，在兩輸入端的0同時撤除同時撤除后，將不能確定觸發(fā)器是處于后，將不能確定觸發(fā)器是處于1形狀還是形狀還是0形狀。所以觸發(fā)器不形狀。所以觸發(fā)器不允許出現(xiàn)

6、這種情況，這就是根本允許出現(xiàn)這種情況，這就是根本RS觸發(fā)器的約束條件。觸發(fā)器的約束條件。R SnQ1nQ功 能0 0 00 0 1不 用不 用不 允 許0 1 00 1 10001nQ置01 0 01 0 11111nQ置11 1 01 1 101nnQQ 1保 持特性表真值表特性表真值表現(xiàn)態(tài)：觸發(fā)器接納輸入信號之前的形現(xiàn)態(tài)：觸發(fā)器接納輸入信號之前的形狀，也就是觸發(fā)器原來的穩(wěn)定形狀。狀，也就是觸發(fā)器原來的穩(wěn)定形狀。次態(tài)：觸發(fā)器接納輸入信號之后所處的新的穩(wěn)定形狀。 Qn0001111000011011RS次態(tài)次態(tài)Qn+1的卡諾的卡諾圖圖約束條件 1)(1SRQRSQRSQnnn特性方程特性方程觸

7、發(fā)器的特性方程就是觸發(fā)器次態(tài)Qn+1與輸入及現(xiàn)態(tài)Qn之間的邏輯關(guān)系式形狀圖形狀圖描畫觸發(fā)器的形狀轉(zhuǎn)換關(guān)系及轉(zhuǎn)換條件的圖形稱為形狀圖描畫觸發(fā)器的形狀轉(zhuǎn)換關(guān)系及轉(zhuǎn)換條件的圖形稱為形狀圖011/1/10/01/當(dāng)觸發(fā)器處在當(dāng)觸發(fā)器處在0形狀，即形狀，即Qn=0時，假設(shè)輸入信號時，假設(shè)輸入信號 01或或11，觸發(fā)器仍為，觸發(fā)器仍為0形狀；形狀；RS當(dāng)觸發(fā)器處在當(dāng)觸發(fā)器處在1形狀，即形狀，即Qn=1時，假設(shè)輸入信號時，假設(shè)輸入信號 10或或11，觸發(fā)器仍為，觸發(fā)器仍為1形狀；形狀；RSRS假設(shè)假設(shè) 10，觸發(fā)器就會翻轉(zhuǎn)成為，觸發(fā)器就會翻轉(zhuǎn)成為1形狀。形狀。RS假設(shè)假設(shè) 01，觸發(fā)器就會翻轉(zhuǎn)成為，觸發(fā)器就

8、會翻轉(zhuǎn)成為0形狀。形狀。RS波形圖波形圖反映觸發(fā)器輸入信號取值和形狀之間對應(yīng)關(guān)系的圖形稱為波形圖RSQQ置1置0置1置1置1堅持不允許不確定根本根本RS觸發(fā)器的特點觸發(fā)器的特點1觸發(fā)器的次態(tài)不僅與輸入信號形狀有關(guān)，而且與觸觸發(fā)器的次態(tài)不僅與輸入信號形狀有關(guān)，而且與觸發(fā)器的現(xiàn)態(tài)有關(guān)。發(fā)器的現(xiàn)態(tài)有關(guān)。2電路具有兩個穩(wěn)定形狀，在無外來觸發(fā)信號作用時，電路具有兩個穩(wěn)定形狀，在無外來觸發(fā)信號作用時，電路將堅持原形狀不變。電路將堅持原形狀不變。3在外加觸發(fā)信號有效時，電路可以觸發(fā)翻轉(zhuǎn)，實現(xiàn)在外加觸發(fā)信號有效時，電路可以觸發(fā)翻轉(zhuǎn)，實現(xiàn)置置0或置或置1。4在穩(wěn)定形狀下兩個輸出端的形狀和必需是互補關(guān)系，在穩(wěn)定形

9、狀下兩個輸出端的形狀和必需是互補關(guān)系，即有約束條件。即有約束條件。在數(shù)字電路中，凡根據(jù)輸入信號R、S情況的不同，具有置0、置1和堅持功能的電路，都稱為RS觸發(fā)器。1 SR QQ S R Q Q(a) 邏輯圖(b) 邏輯符號11 SR用或非門組成的根本用或非門組成的根本RS觸發(fā)器觸發(fā)器邏輯功能：邏輯功能：Qn+1R S功能功能Qn功能表功能表 0 1置置1 111011 0置置0 000011 101不定不定0 0堅持堅持0101S依然稱為置依然稱為置1輸入端，但為高電平有效。輸入端，但為高電平有效。R依然稱為置依然稱為置0輸入端，也為高電平有效。輸入端，也為高電平有效。輸入同時由輸入同時由 1

10、 變變 0 時，時， 次態(tài)不定次態(tài)不定特性方程特性方程 01RSQRSQnn1 .集成根本集成根本RS觸發(fā)器觸發(fā)器1S3S(a) 74LS279的引腳圖 16 15 14 13 12 11 10 974LS279 1 2 3 4 5 6 7 8VCC 4S 4R 4Q 3SA 3SB 3R 3Q1R 1 SA 1SB 1Q 2R 2S 2Q GND(b) CC4044的引腳圖 16 15 14 13 12 11 10 9CC4044 1 2 3 4 5 6 7 8VDD 4S 4R 1Q 3R 3 S 3Q 2Q4Q NC 1S 1R EN 2R 2S VSSEN1時任務(wù)EN0時制止對SA和S

11、B，S的低電平表示只需有一個為低電平，S的高電平表示SA和SB均為高電平2. 根本根本RS觸發(fā)器的運用觸發(fā)器的運用例例1 1： 用根本用根本RSRS觸發(fā)器和與觸發(fā)器和與非門構(gòu)成非門構(gòu)成4 4位二進制數(shù)位二進制數(shù)碼存放器碼存放器功能分析：功能分析：1 1清清0 0過程過程CR=LD=0CR=LD=0各觸發(fā)器清各觸發(fā)器清0 0，撤銷后堅持，撤銷后堅持置數(shù)輸入LD2置數(shù)過程CR=1，LD=1,Q=D先清先清0 0FF3D3D2QSRQFF2QSRQFFQSRQFF0QSRQ&D1D0置0輸入CRD3D2D1D0iini1niD01DRQSQ例例2 2運用根本運用根本RSRS觸發(fā)器消除機械開關(guān)振動引起的脈沖觸發(fā)器消除機械開關(guān)振動引起的脈沖解：解：R=1K5VS機械開關(guān)任務(wù)情況：機械開關(guān)任務(wù)情況：S由B到A：VAS由A到B：VB復(fù)位堅持置1堅持置0置1置0QABQ5VS5V&Q根本觸發(fā)器具有置根本觸發(fā)器具有置0、置、置1和堅持記憶的功能。和堅持記憶的功能。優(yōu)點：電路構(gòu)造簡單，是構(gòu)成各種時鐘觸發(fā)器的根本優(yōu)點：電路構(gòu)造簡單，是構(gòu)成各種時鐘觸發(fā)器的根本電路，可以用來存儲電路，可以用來存儲1位二進制數(shù)。位二進制數(shù)。缺陷：輸出受輸入信號直接控制，輸入信號有變化，缺陷：輸出