第五章集成觸發(fā)器

1、第五章 集成觸發(fā)器l0 0 概述概述l1 1 基本基本RSRS觸發(fā)器觸發(fā)器l2 2 同步同步RSRS觸發(fā)器觸發(fā)器l3 3 主從觸發(fā)器主從觸發(fā)器l4 4 邊沿觸發(fā)器邊沿觸發(fā)器l5 5 不同功能觸發(fā)器間的轉(zhuǎn)換不同功能觸發(fā)器間的轉(zhuǎn)換本章要求本章要求一一.基本概念基本概念觸發(fā)器觸發(fā)器：是具有是具有記憶功能記憶功能的基本邏輯單元，一個(gè)觸發(fā)器能夠的基本邏輯單元，一個(gè)觸發(fā)器能夠 存貯一位二值信號。存貯一位二值信號。 有兩種可能的狀態(tài)：有兩種可能的狀態(tài)：0、1； 輸出狀態(tài)在輸出狀態(tài)在觸發(fā)信號觸發(fā)信號作用之下可以作用之下可以發(fā)生轉(zhuǎn)變發(fā)生轉(zhuǎn)變。 輸出狀態(tài)不只與輸出狀態(tài)不只與現(xiàn)時(shí)現(xiàn)時(shí)的輸入有關(guān)，還與的輸入有關(guān)，還與

2、原來原來的輸出狀態(tài)的輸出狀態(tài) 有關(guān)；有關(guān)；記憶：記憶：有外觸發(fā)時(shí)有外觸發(fā)時(shí), ,觸發(fā)器狀態(tài)觸發(fā)器狀態(tài)改變改變; ; 觸發(fā)信號撤除觸發(fā)信號撤除, ,維持狀態(tài)維持狀態(tài)不變不變。0 0 概述概述二二. 觸發(fā)器輸出：觸發(fā)器輸出： 電平觸發(fā)電平觸發(fā)脈沖觸發(fā)脈沖觸發(fā)邊沿觸發(fā)邊沿觸發(fā)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)基本基本RSRS觸發(fā)器觸發(fā)器鐘控鐘控RSRS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)器邊沿觸發(fā)器功能功能RSRS觸發(fā)器觸發(fā)器JKJK觸發(fā)器觸發(fā)器D D觸發(fā)器觸發(fā)器T T觸發(fā)器觸發(fā)器T T 觸發(fā)器觸發(fā)器觸發(fā)方式觸發(fā)方式返回返回三三. 觸發(fā)器分類：觸發(fā)器分類： 基本基本RSRS觸發(fā)器，又稱觸發(fā)器，又稱RSRS鎖存器鎖存器，是

3、各種觸發(fā)器電，是各種觸發(fā)器電路中結(jié)構(gòu)形式最簡單的一種，也是各種復(fù)雜電路結(jié)構(gòu)路中結(jié)構(gòu)形式最簡單的一種，也是各種復(fù)雜電路結(jié)構(gòu)觸發(fā)器的基本組成部分。觸發(fā)器的基本組成部分。一、電路結(jié)構(gòu)一、電路結(jié)構(gòu)1 1 基本基本RSRS觸發(fā)器觸發(fā)器由兩個(gè)與非門首尾相接，交叉耦由兩個(gè)與非門首尾相接，交叉耦合構(gòu)成。合構(gòu)成。DRDS。和和有兩個(gè)互補(bǔ)輸出端有兩個(gè)互補(bǔ)輸出端。和和有兩個(gè)觸發(fā)輸入端有兩個(gè)觸發(fā)輸入端 Q Q S DDRDRDS 在觸發(fā)器中，通常用在觸發(fā)器中，通常用Q Q的狀態(tài)表示觸的狀態(tài)表示觸發(fā)器的狀態(tài)，即發(fā)器的狀態(tài)，即: :0, 11, 0QQQQ 為觸發(fā)器的為觸發(fā)器的0 0狀態(tài)；狀態(tài)；為觸發(fā)器的為觸發(fā)器的1 1

4、狀態(tài)。狀態(tài)。SR也可由或非門構(gòu)成也可由或非門構(gòu)成RSRS觸發(fā)器觸發(fā)器輸入輸入RD=1, SD=1時(shí)時(shí)1011100101QQ01QQ若原狀態(tài)：若原狀態(tài)：輸出：輸出：保持原態(tài)保持原態(tài)&G1&G2QQDRDS二、工作原理二、工作原理1101QQ01QQ輸入輸入RD=1, SD=1時(shí)時(shí)若原狀態(tài)：若原狀態(tài)：輸出：輸出：保持原態(tài)保持原態(tài)&G1&G2QQDRDS若原狀態(tài)：若原狀態(tài)：輸出：輸出：保持原態(tài)保持原態(tài)10QQ10QQ010110態(tài)。態(tài)。輸出維持原輸出維持原時(shí)時(shí)結(jié)論：結(jié)論： ,11DDSR&G1&G2QQDRDS輸入輸入RD=0, SD=1時(shí)時(shí)若原狀態(tài)若原狀態(tài)：10QQ11001010輸出：輸出：1

5、0QQ保持原保持原態(tài)態(tài)若原狀態(tài)：若原狀態(tài)：01QQ01101010輸出：輸出：10QQ&G1&G2QQDRDS輸入輸入RD=0, SD=1時(shí)時(shí) 若原狀態(tài)若原狀態(tài)：10QQ輸出：輸出：10QQ保持原態(tài)保持原態(tài)態(tài)。態(tài)。觸發(fā)器為觸發(fā)器為，輸出輸出時(shí)時(shí)結(jié)論：結(jié)論： 0 01 10,QQSRDD輸入輸入RD=1, SD=0時(shí)時(shí)若原狀態(tài)：若原狀態(tài)：10QQ10101001輸出輸出：01QQ&G1&G2QQDRDS輸入輸入RD=1, SD=0時(shí)時(shí)若原狀態(tài)：若原狀態(tài)：10QQ輸出輸出：01QQ&G1&G2QQDRDS若原狀態(tài)：若原狀態(tài)：01QQ輸出：輸出：01QQ保持原態(tài)保持原態(tài)01010110態(tài)態(tài)。觸觸發(fā)發(fā)

6、器器為為，輸輸出出時(shí)時(shí)結(jié)結(jié)論論： 1 1 01,0QQSRDD輸入輸入RD=0, SD=0時(shí)時(shí)0011不論原態(tài)如何，輸出全是不論原態(tài)如何，輸出全是1&G1&G2QQDRDS 當(dāng)當(dāng)RD=SD=0時(shí)時(shí), Q = Q = 1 違背互補(bǔ)輸出的條件違背互補(bǔ)輸出的條件, 故不允許故不允許RD=SD=0同時(shí)輸入。同時(shí)輸入?；净綬SRS觸發(fā)器小結(jié)觸發(fā)器小結(jié)11) 1 (DDSR 電路維持原狀態(tài)不變。電路維持原狀態(tài)不變。10)2(DDSR R RD D 觸發(fā)，觸發(fā)，Q=0Q=0，Q=1Q=1。在。在R RD D =0=0信號消失后，信號消失后，電路保持電路保持0 0狀態(tài)不變。狀態(tài)不變。R RD D 端稱為端

7、稱為置置0 0輸入端輸入端或或復(fù)位端復(fù)位端。01)3(DDSR 00)4(DDSR S SD D 觸發(fā)，觸發(fā)，Q=1Q=1，Q=0Q=0。在。在SD SD =0=0信號消失后，信號消失后，電路保持電路保持1 1狀態(tài)不變。狀態(tài)不變。S SD D 端稱為端稱為置置1 1輸入端輸入端或或置位端置位端。Q=Q=1Q=Q=1，不是定義的，不是定義的1 1狀態(tài)和狀態(tài)和0 0狀態(tài)。而狀態(tài)。而且且 R RD D 、S SD D同時(shí)回到同時(shí)回到1 1以后，無法確定觸以后，無法確定觸發(fā)器是發(fā)器是1 1狀態(tài)還是狀態(tài)還是0 0狀態(tài)。因此，正常工狀態(tài)。因此，正常工作時(shí)，輸入信號應(yīng)遵守作時(shí)，輸入信號應(yīng)遵守R RD D +

8、 + S SD D =1=1的約的約束條件，即不允許輸入束條件，即不允許輸入R RD D = =S SD D =0=0的信號。的信號。注：注： 稱觸發(fā)器的新狀態(tài)或次態(tài)為稱觸發(fā)器的新狀態(tài)或次態(tài)為Q Qn+1n+1； 稱觸發(fā)器的原狀態(tài)或初態(tài)為稱觸發(fā)器的原狀態(tài)或初態(tài)為Q Qn n ?；居|發(fā)器的基本觸發(fā)器的真值表真值表 1 1 1 1 不變不變0 1 0 10 1 0 11 0 1 01 0 1 00 0 0 0 不定不定 1nQDRDS1nQ 輸入信號直接加在輸出門上，在輸入信號全輸入信號直接加在輸出門上，在輸入信號全部作用時(shí)間內(nèi)，都能直接改變輸出端的狀態(tài)。故部作用時(shí)間內(nèi)，都能直接改變輸出端的狀態(tài)

9、。故又稱基本又稱基本RSRS觸發(fā)器為直接復(fù)位、置位觸發(fā)器。為觸發(fā)器為直接復(fù)位、置位觸發(fā)器。為電平觸發(fā)方式電平觸發(fā)方式。三、動(dòng)作特點(diǎn)三、動(dòng)作特點(diǎn)約束條件約束條件: :R RD D + + S SD D =1=1DRDS返回返回 在數(shù)字信號系統(tǒng)中，為協(xié)調(diào)各部分的動(dòng)作，常常要在數(shù)字信號系統(tǒng)中，為協(xié)調(diào)各部分的動(dòng)作，常常要求某些觸發(fā)器于求某些觸發(fā)器于同一時(shí)刻動(dòng)作同一時(shí)刻動(dòng)作。為此，必須引入。為此，必須引入同步同步信號信號，使這些觸發(fā)器只有在同步信號到達(dá)時(shí)才按輸入，使這些觸發(fā)器只有在同步信號到達(dá)時(shí)才按輸入信號改變狀態(tài)。通常把這個(gè)同步信號叫做信號改變狀態(tài)。通常把這個(gè)同步信號叫做時(shí)鐘脈沖時(shí)鐘脈沖，或稱為或稱為

10、時(shí)鐘信號時(shí)鐘信號，簡稱，簡稱時(shí)鐘時(shí)鐘，用，用cpcp表示。這種受時(shí)鐘表示。這種受時(shí)鐘信號控制的觸發(fā)器稱為信號控制的觸發(fā)器稱為時(shí)鐘觸發(fā)器時(shí)鐘觸發(fā)器、鐘控鐘控RSRS觸發(fā)器觸發(fā)器、同步同步RSRS觸發(fā)器觸發(fā)器。2 2 同步同步RSRS觸發(fā)器觸發(fā)器由由G G1 1、G G2 2組成基本組成基本RSRS觸發(fā)器觸發(fā)器, ,由由G G3 3、G G4 4組成輸入控制組成輸入控制( (導(dǎo)引導(dǎo)引) )電路。電路。 cpcp控制翻轉(zhuǎn)時(shí)間，控制翻轉(zhuǎn)時(shí)間，R R、S S決定翻轉(zhuǎn)狀態(tài)。決定翻轉(zhuǎn)狀態(tài)。QRSQcp1R1SC1一、電路結(jié)構(gòu)一、電路結(jié)構(gòu)&G1RQG2SQ&cpG3G4二、工作原理二、工作原理3 3、4 4門

11、被封鎖，門被封鎖，R R、S S不會影響輸出狀態(tài)，故觸發(fā)器不會影響輸出狀態(tài)，故觸發(fā)器維持原狀態(tài)不變維持原狀態(tài)不變。R R、S S信號通過信號通過G G3 3、G G4 4反相加到反相加到基本基本RSRS觸發(fā)器觸發(fā)器上，使上，使觸發(fā)器狀態(tài)觸發(fā)器狀態(tài)跟隨輸入信號狀態(tài)的變化而改變跟隨輸入信號狀態(tài)的變化而改變?；颈綬SRS觸觸發(fā)發(fā)器器&G1RQG2SQ&cpG3G4110DRDS1cp=0cp=0時(shí)，時(shí)，cp=1cp=1時(shí)，時(shí)，真值表真值表約束條件約束條件 R RS=0S=0 cp=1 cp=1的全部時(shí)間內(nèi)，的全部時(shí)間內(nèi)，R R、S S變化都將引起觸發(fā)器狀態(tài)變變化都將引起觸發(fā)器狀態(tài)變化。為化。為電

12、平觸發(fā)方式電平觸發(fā)方式。R SQn+1功能說明0 00 11 01 1Q 1 0d不變置 1置 0不定三、動(dòng)作特點(diǎn)三、動(dòng)作特點(diǎn)RDSD=11RDSD=10RDSD=01RDSD=00 觸發(fā)器真值表不直觀，若將觸發(fā)器真值表不直觀，若將 Q Qn n稱為狀態(tài)變量，作為一個(gè)稱為狀態(tài)變量，作為一個(gè)變量列入真值表，就得到觸發(fā)器的變量列入真值表，就得到觸發(fā)器的特性表特性表（或（或功能表功能表）。）。四、功能描述方法四、功能描述方法1.特性表同步同步RSRS觸發(fā)器特性表觸發(fā)器特性表利用約束條件求特性方程利用約束條件求特性方程Qn+1 =S + RQnRS=0Qn R S Qn+1 0 0 0 0 0 0 1

13、 1 0 1 0 0 0 1 1 不定不定 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 1 不定不定100 01 11 1001RSQnd01100d2.特性方程R SQn+1功能說明功能說明0 00 11 01 1Q Q 1 1 0 0d d不變不變置置 1置置 0不定不定Qn Qn+1 R S 0 0 0 0 1 0 1 1 0 1 0 1 1 0 3.激勵(lì)表根據(jù)狀態(tài)變化要求根據(jù)狀態(tài)變化要求, ,找出輸入信找出輸入信號號( (激勵(lì)信號激勵(lì)信號) )規(guī)律規(guī)律Qn R S Qn+1 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 1 不定不定 1 0 0 1 1 0 1 1

14、 1 1 0 0 1 1 1 不定不定特性表特性表4.狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖獨(dú)立狀態(tài)獨(dú)立狀態(tài)有標(biāo)號的圈表示有標(biāo)號的圈表示轉(zhuǎn)移方向轉(zhuǎn)移方向現(xiàn)態(tài)現(xiàn)態(tài)次態(tài)次態(tài)轉(zhuǎn)移條件轉(zhuǎn)移條件輸入條件輸入條件01R=0 S=1R=0S= R= S=0 R=1 S=0Qn Qn+1 R S 0 0 0 0 1 0 1 1 0 1 0 1 1 0 三三要要素素使輸出全為使輸出全為1CPRSQQSetSetResetResetCPCP撤去后撤去后狀態(tài)不定狀態(tài)不定不變不變5 波形圖R SQ(n+1)功能說明功能說明0 00 11 01 1Q 1 0d不變不變置置 1 1置置 0 0不定不定01R=0 S=1R=0S= R= S=0 R=

15、1 S=0（1 1）為了適應(yīng)單端輸入信號的場合）為了適應(yīng)單端輸入信號的場合, ,有時(shí)把同步有時(shí)把同步RSRS觸發(fā)器作成觸發(fā)器作成S=DS=D、R=DR=D的形式，稱為的形式，稱為D D鎖存器。鎖存器。Q Qn+1 n+1 =D=D。如。如74LS7574LS75為為4D4D鎖存器。鎖存器。說明：說明：輸入端輸入端D&G1&G2QQ&G3&G4CP控制端控制端滿足滿足RS=0Qn+1 =S + RQn =DDQn =DD Qn+1 0 0 1 1 功能表功能表波形圖波形圖CPDQQ說明說明( (續(xù)續(xù)) )（2 2）cp=1cp=1期間期間, ,若輸入信號若輸入信號多次發(fā)生變化多次發(fā)生變化，則觸發(fā)

16、器狀，則觸發(fā)器狀態(tài)將態(tài)將多次翻轉(zhuǎn)多次翻轉(zhuǎn)，從而降低了電路的抗干擾能力。作為計(jì)，從而降低了電路的抗干擾能力。作為計(jì)數(shù)使用時(shí)，將發(fā)生數(shù)使用時(shí)，將發(fā)生空翻空翻。CPDQ（3 3）基本）基本RSRS觸發(fā)器和同步觸發(fā)器和同步RSRS觸發(fā)器的不足觸發(fā)器的不足: : 輸入有輸入有約約束條件束條件, ,存在存在空翻現(xiàn)象空翻現(xiàn)象。返回返回一、主從一、主從RSRS觸發(fā)器觸發(fā)器1.電路結(jié)構(gòu)：由兩個(gè)相同的同步RS觸發(fā)器組成，cp相位相反。Q QQ QCPCP&G3G1G7G5G9G4G2G8G6S SR RQ Q/ /Q Q/ /1主觸發(fā)器從觸發(fā)器3 3 主從觸發(fā)器主從觸發(fā)器CPQQCPR2S2CF從從QQR1S1C

17、F主主QQS SR RQ Q 7、8門打開，可以翻轉(zhuǎn)，由R、S決定。 如 R=0，S=1 Q=1；2.工作原理（1）cp&G3G1G7G5G9G4G2G8G6S SR RQ Q/ /Q Q/ /1CPCPCPCPQ QQ Q設(shè)原態(tài) Qn=03、4門被封鎖 ，維持原狀態(tài)不變， Q=0。稱上升沿存貯準(zhǔn)備階段。從：cp=0011010主：cp=1，10R SQ(n+1)功能說明功能說明0 00 11 01 1Q 1 0d不變不變置置 1 1置置 0 0不定不定 7、8門被封鎖，隔斷主觸發(fā)器與 R、S的聯(lián)系。使Q=1維持不變；(Q=1)3、4門打開，可以翻轉(zhuǎn)，決定于 R(/Q)、S(Q)，則Qn+1=

18、 Q=1，稱下降沿觸發(fā)翻轉(zhuǎn)階段。從：cp=1（2）cp&G3G1G7G5G9G4G2G8G6S SR RQ Q/ /Q Q/ /1CPCPCPCPQ QQ Q01101010主：cp=0(3)cp=0期間:01主觸發(fā)器與R、S無聯(lián)系，即R、S變化不能使Q 變化。從觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)成主觸發(fā)器的狀態(tài)，即Qn+1= Q。 Q不變，Qn+1 = Q 后亦不再變，故一個(gè)脈沖，只能翻轉(zhuǎn) 一次，無空翻現(xiàn)象。（1 1）主從結(jié)構(gòu)）主從結(jié)構(gòu)RSRS觸發(fā)器，完成觸發(fā)器，完成RSRS觸發(fā)功能，與同步觸發(fā)功能，與同步RSRS觸觸 發(fā)器一樣發(fā)器一樣仍有約束仍有約束 R R* *S=0S=0。說明說明:DDSR 、（2 2）主從

19、）主從RSRS觸發(fā)器為觸發(fā)器為脈沖觸發(fā)脈沖觸發(fā)。 準(zhǔn)備；準(zhǔn)備； 翻轉(zhuǎn)。翻轉(zhuǎn)。（3 3）集成觸發(fā)器多有異步輸入端）集成觸發(fā)器多有異步輸入端 （74LS7174LS71）。）。功能更完善，且功能更完善，且R=S=1R=S=1時(shí)，觸發(fā)器狀態(tài)也確定的一種觸發(fā)器。時(shí)，觸發(fā)器狀態(tài)也確定的一種觸發(fā)器。二、主從二、主從JK觸發(fā)器觸發(fā)器1、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)SR&G3G1G7G5QG9G4G2G8G6QCPSRQ/Q/1RK QR K，S JSJ Q 將從觸發(fā)器的將從觸發(fā)器的Q Q、Q Q 端作為端作為一對附加控制信號，接回到一對附加控制信號，接回到輸入端。功能上已與輸入端。功能上已與RSRS觸發(fā)觸發(fā)器不同，故

20、用器不同，故用J J、K K表示信號表示信號輸入端，稱主從輸入端，稱主從J J、K K觸發(fā)器。觸發(fā)器。KJ2、工作原理、工作原理KSJR&G3G1G7G5QG9G4G2G8G6QCPQ/Q/1RK Q SJ QR SQ(n+1)功能說明0 00 11 01 1Q 1 0d不變置 1置 0不定J=K=0J=K=0時(shí)，相當(dāng)時(shí)，相當(dāng)R=0R=0，S=0S=0，維持原態(tài)不變維持原態(tài)不變J=0J=0，K=1K=1時(shí)，相當(dāng)時(shí)，相當(dāng)R=QR=Q，S=0S=0， Q Qn n= =0 0時(shí)，時(shí)，RS=00QRS=00Qn n1 10 0 Q Qn n= =1 1時(shí)，時(shí)，RS=10QRS=10Qn n1 10

21、0置置0 0J=1J=1，K=0K=0時(shí)，相當(dāng)時(shí)，相當(dāng)R=0R=0，S=QS=Q， Q Qn n= =0 0時(shí)，時(shí)，RS=01QRS=01Qn n1 11 1 Q Qn n= =1 1時(shí)，時(shí)，RS=00QRS=00Qn n1 11 1置置1 1J=1J=1，K=1K=1時(shí)，相當(dāng)時(shí)，相當(dāng)R=QR=Q，S=QS=Q， Q Qn n= =0 0時(shí)，時(shí)，RS=01QRS=01Qn n1 11 1 Q Qn n= =1 1時(shí)，時(shí)，RS=10QRS=10Qn n1 10 0 此時(shí)，此時(shí)，Q Q狀態(tài)在狀態(tài)在cpcp作用下，交替翻作用下，交替翻轉(zhuǎn)，稱為轉(zhuǎn)，稱為計(jì)數(shù)翻轉(zhuǎn)，計(jì)數(shù)翻轉(zhuǎn)， Q Qn n1 1=Q=Qn

22、 n 。3 3、功能描述、功能描述（1 1）特征方程）特征方程真值表真值表 ：特征表：特征表： Qn J K Qn+1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 1 0 1 1 1 1 0 J K Qn+10 0 Qn0 1 01 0 1 1 1 Qn JK=00JK=00時(shí)，時(shí)，維持原態(tài)不變，維持原態(tài)不變，Q Qn n1 1 = = Q Qn nJK=01JK=01時(shí)，時(shí)，置置0 0 Q Qn n1 1 =0=0JK=10JK=10時(shí)，時(shí)，置置1 1 Q Qn n1 1 =1=1JK=11JK=11時(shí)，時(shí)，計(jì)數(shù)翻轉(zhuǎn)計(jì)數(shù)翻轉(zhuǎn) Q Qn

23、n1 1 = Q= Qn nnnnQK QJQ 1 1 1 1 100 01 11 1001JKQn特征方程：特征方程：J=0 K=J= K=001J= 1，K=J= ，K= 1(2)(2)驅(qū)動(dòng)表驅(qū)動(dòng)表(3)(3)狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖Qn Qn+1 J K 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 0 Qn J K Qn+1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 1 0 1 1 1 1 0 cp J K Q主主QQ從從(4)時(shí)序圖時(shí)序圖01J=1 K= J= K=0J=0 K= J= K=1翻轉(zhuǎn)翻轉(zhuǎn)置置0保持保持置置1置置0故當(dāng)故

24、當(dāng)cpcp為為 時(shí)，時(shí)，Q Q翻成翻成Q QQ Q1 1的錯(cuò)的錯(cuò)誤狀態(tài)。誤狀態(tài)。(1)cp=1(1)cp=1期間期間J J、K K不能變化，否則可能產(chǎn)不能變化，否則可能產(chǎn)生誤動(dòng)作。只有生誤動(dòng)作。只有兩種情況會產(chǎn)生錯(cuò)誤：兩種情況會產(chǎn)生錯(cuò)誤：4、一次變化、一次變化Q=0Q=0時(shí)，時(shí)，J J：0 10 1Q=1Q=1時(shí)，時(shí)，K K：0 10 1G9KJ&G3G1G7G5QG4G2G8G6QCPQ/Q/1100(2)(2)一次變化一次變化( (錯(cuò)翻一次錯(cuò)翻一次, ,不再恢復(fù)不再恢復(fù)) )：分析分析: :因?yàn)橐驗(yàn)镼 Q、Q Q引回引回7 7、8 8門輸入端，必然門輸入端，必然 封鎖一個(gè)門，設(shè)封鎖一個(gè)門，

25、設(shè)Q=0Q=0，封鎖，封鎖7 7門。門。1t t1 1時(shí)刻，如時(shí)刻，如J:01,J:01,不管不管K K如何如何, ,會使會使 Q Q=1=1。100111t t2 2時(shí)刻，如時(shí)刻，如J:10,J:10, Q Q 維持為維持為1,1,不再變化。不再變化。自行分析自行分析:Cp:Cp1 1期間期間, ,如如Q Q1,1,而而K K由由0101時(shí)的過程。時(shí)的過程。t t0 0時(shí)刻，時(shí)刻，J=K=0,J=K=0,設(shè)計(jì)應(yīng)使設(shè)計(jì)應(yīng)使Q Q和和Q Q 保持不變保持不變。只會發(fā)生1次變化CPJKQ/Qt1t2t0此時(shí)，Q 會變化嗎(2)(2)主觸發(fā)器本身仍是一個(gè)同步主觸發(fā)器本身仍是一個(gè)同步RSRS觸發(fā)器，故

26、在觸發(fā)器，故在cp=1cp=1期期間輸入信號對主觸發(fā)器起控制作用。間輸入信號對主觸發(fā)器起控制作用。5、動(dòng)作特點(diǎn)、動(dòng)作特點(diǎn)(1)(1)觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)為觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)為兩步動(dòng)作兩步動(dòng)作， cp=1cp=1期間主觸發(fā)器接收輸入信號，被置成相應(yīng)狀態(tài)，期間主觸發(fā)器接收輸入信號，被置成相應(yīng)狀態(tài)，從觸發(fā)器維持不變；從觸發(fā)器維持不變； 在在cp cp 時(shí)刻，觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)成主觸發(fā)器狀態(tài)。時(shí)刻，觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)成主觸發(fā)器狀態(tài)。 主從主從JKJK觸發(fā)器已克服了觸發(fā)器已克服了空翻空翻和和輸入的約束條件輸入的約束條件，但仍存在但仍存在一次翻轉(zhuǎn)一次翻轉(zhuǎn)的缺陷。的缺陷。返回返回維持阻塞邊沿觸發(fā)器維持阻塞邊沿觸發(fā)器 ；利用各門電路傳輸延遲時(shí)

27、間的不同構(gòu)成邊沿觸發(fā)器；利用各門電路傳輸延遲時(shí)間的不同構(gòu)成邊沿觸發(fā)器；利用利用CMOSCMOS傳輸門的邊沿觸發(fā)器；傳輸門的邊沿觸發(fā)器；利用二極管進(jìn)行配置的邊沿觸發(fā)器等。利用二極管進(jìn)行配置的邊沿觸發(fā)器等。4 4 邊沿觸發(fā)器邊沿觸發(fā)器主要有：主要有： 邊沿觸發(fā)器即利用邊沿觸發(fā)器即利用cpcp邊沿觸發(fā)的觸發(fā)器，也就是觸發(fā)器邊沿觸發(fā)的觸發(fā)器，也就是觸發(fā)器的次態(tài)的次態(tài)僅取決于僅取決于cpcp信號的上升沿信號的上升沿 ( () )或下降沿或下降沿 ( () )到達(dá)時(shí)刻到達(dá)時(shí)刻輸入信號的狀態(tài)。輸入信號的狀態(tài)。一、維持阻塞一、維持阻塞D觸發(fā)器觸發(fā)器1、電路結(jié)構(gòu)、電路結(jié)構(gòu) 6 6與非門組成對稱形式，其中與非門組

28、成對稱形式，其中1 1、2 2、3 3、4 4、為同步觸發(fā)器。、為同步觸發(fā)器。集成芯片有集成芯片有74LS7474LS74等。等。 維維0線線CP&阻阻0線線阻阻1線線維維1線線G2G3G5G4G6G1QQD2、工作原理、工作原理 CP=0 CP=0期間期間,G3=G4=1 ,G3=G4=1 G3=G4=1 G3=G4=1反饋到反饋到 G5 G5，G6G6的輸入，的輸入， G5 G51 1、G6G60 0100110&G1&G2QQDcp&G3&G4&G5&G6維維1線線阻阻0線線維維0線線阻阻1線線001設(shè)原態(tài)設(shè)原態(tài)Q=0，并設(shè)，并設(shè)D=11100110001 CP CP正沿到達(dá)時(shí)正沿到達(dá)時(shí)

29、 G3G4G3G4開啟，使開啟，使 G3=G3=0 0，G4=G4=1 1。 Q Q翻轉(zhuǎn)為翻轉(zhuǎn)為1 1111&G1&G2QQDcp&G3&G4&G5&G6維維1線線阻阻0線線維維0線線阻阻1線線10設(shè)原態(tài)設(shè)原態(tài)Q=0，并設(shè)，并設(shè)D=1 CP=0 CP=0期間期間,G3=G4=1 ,G3=G4=1 G3=G4=1 G3=G4=1反饋到反饋到 G5 G5，G6G6的輸入，的輸入， G5 G51 1、G6G60 0111110011&G1&G2QQDcp&G3&G4&G5&G6維維1線線阻阻0線線維維0線線阻阻1線線10 CP CP正沿過后，正沿過后，G3=0G3=0 將將G4G4、G5G5封鎖封鎖

30、, ,使使 G5=1G5=1，維持，維持G3=0G3=0。 因此以后因此以后CPCP=1=1期間期間D D 的變化不影響輸出。的變化不影響輸出。010設(shè)原態(tài)設(shè)原態(tài)Q=0，并設(shè)，并設(shè)D=1 CP=0 CP=0期間期間,G3=G4=1 ,G3=G4=1 G3=G4=1 G3=G4=1反饋到反饋到 G5 G5，G6G6的輸入，的輸入， G5 G51 1、G6G60 0 CP CP正沿到達(dá)時(shí)正沿到達(dá)時(shí) G3G4G3G4開啟，使開啟，使 G3=G3=0 0，G4=G4=1 1。 Q Q翻轉(zhuǎn)為翻轉(zhuǎn)為1 11其它情況（其它情況（D0）時(shí)的翻轉(zhuǎn)以及異步清）時(shí)的翻轉(zhuǎn)以及異步清0、異步置異步置1的工作原理，請大家

31、自己分析。的工作原理，請大家自己分析。工作原理小結(jié)工作原理小結(jié):(1)cp=0(1)cp=0，3 3、4 4門被封鎖，觸發(fā)器維持原狀態(tài)不變門被封鎖，觸發(fā)器維持原狀態(tài)不變(2)cp (2)cp 時(shí)刻，觸發(fā)翻轉(zhuǎn)，狀態(tài)由時(shí)刻，觸發(fā)翻轉(zhuǎn)，狀態(tài)由D D決定，決定，Q Qn+1n+1=D=D。(3)(3)翻轉(zhuǎn)后，在翻轉(zhuǎn)后，在cpcp1 1期間，靠期間，靠4 4條反饋線（維持、阻塞線）條反饋線（維持、阻塞線） 維持新狀態(tài)，無空翻。維持新狀態(tài)，無空翻。說明說明:2. 邊沿觸發(fā)抗干擾能力強(qiáng)，且不存在空翻，應(yīng)用較廣泛。邊沿觸發(fā)抗干擾能力強(qiáng)，且不存在空翻，應(yīng)用較廣泛。1.在應(yīng)用觸發(fā)器時(shí)，要特別注意觸發(fā)形式，否則很容

32、易在應(yīng)用觸發(fā)器時(shí)，要特別注意觸發(fā)形式，否則很容易 造成整個(gè)數(shù)字系統(tǒng)工作不正常。造成整個(gè)數(shù)字系統(tǒng)工作不正常。邊沿邊沿D D觸發(fā)器功能表觸發(fā)器功能表符號符號CP D Qn+1 0 Qn 1 Qn 0 0 1 1 上升沿觸發(fā)上升沿觸發(fā)QDcp1DC1Q DR DS無圈無圈“”,上上升沿翻轉(zhuǎn)升沿翻轉(zhuǎn)異步置異步置1端端異步清異步清0端端3、功能描述、功能描述(1)特征表和特征方程特征表和特征方程特征表：特征表：特征方程特征方程:Q n+1=D(2)驅(qū)動(dòng)表驅(qū)動(dòng)表(3)狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖Qn D Qn+1 0 0 0 0 1 11 0 0 1 1 1Qn Qn+1 D0 0 00 1 11 0 01 1

33、101D=1D=1D=0 D=0CP D Qn+1 0 Qn 1 Qn 0 0 1 1 (4)時(shí)序圖時(shí)序圖CPDQ( (設(shè)原態(tài)設(shè)原態(tài)Q=1)Q=1) DR DS異步清異步清0 0異步置異步置1 1Q n+1=DnQDcp1DC1Q DR DS二、邊沿二、邊沿JK觸發(fā)器觸發(fā)器(74LS112)(P128)(應(yīng)用較少，自學(xué)應(yīng)用較少，自學(xué))自學(xué)工作原理（了解）自學(xué)工作原理（了解）原理提示原理提示: :由或非門由或非門G1,G2G1,G2和與非門和與非門G4,G5G4,G5構(gòu)成基本觸發(fā)器構(gòu)成基本觸發(fā)器與非門與非門G7,G8G7,G8構(gòu)成觸發(fā)引導(dǎo)門構(gòu)成觸發(fā)引導(dǎo)門, ,且且G7,G8 G7,G8 的的延遲

34、時(shí)間延遲時(shí)間 大于大于基本觸發(fā)器的基本觸發(fā)器的翻轉(zhuǎn)時(shí)間翻轉(zhuǎn)時(shí)間。 下降沿觸發(fā)。下降沿觸發(fā)。QJcpK1JC11KQ DR DS符號符號 利用各門電路傳輸利用各門電路傳輸延遲時(shí)間的不同構(gòu)成延遲時(shí)間的不同構(gòu)成的邊沿觸發(fā)器的邊沿觸發(fā)器返回返回同時(shí)具有保持、翻轉(zhuǎn)功能的觸發(fā)器，又稱同時(shí)具有保持、翻轉(zhuǎn)功能的觸發(fā)器，又稱可控的翻轉(zhuǎn)觸發(fā)器。有一個(gè)控制端可控的翻轉(zhuǎn)觸發(fā)器。有一個(gè)控制端T T：當(dāng)當(dāng)T=0T=0時(shí)，保持；時(shí)，保持； T=1 T=1時(shí)，翻轉(zhuǎn)。即變成時(shí)，翻轉(zhuǎn)。即變成T T 觸發(fā)器。觸發(fā)器。5 5 不同功能觸發(fā)器間的轉(zhuǎn)換不同功能觸發(fā)器間的轉(zhuǎn)換 觸發(fā)器按功能分有觸發(fā)器按功能分有RSRS觸發(fā)器，觸發(fā)器，JKJ

35、K觸發(fā)器，觸發(fā)器，D D觸發(fā)器，觸發(fā)器，T T觸發(fā)器和觸發(fā)器和TT觸發(fā)器。觸發(fā)器。一、一、T和和T 觸發(fā)器觸發(fā)器 T T 觸發(fā)器：觸發(fā)器：只有翻轉(zhuǎn)功能的觸發(fā)器，又稱翻轉(zhuǎn)觸發(fā)器、只有翻轉(zhuǎn)功能的觸發(fā)器，又稱翻轉(zhuǎn)觸發(fā)器、計(jì)數(shù)觸發(fā)器，即每來一個(gè)時(shí)鐘脈沖，狀態(tài)改計(jì)數(shù)觸發(fā)器，即每來一個(gè)時(shí)鐘脈沖，狀態(tài)改變一次。變一次。 T T觸發(fā)器：觸發(fā)器：T T觸發(fā)器功能描述觸發(fā)器功能描述真值表：真值表：特征表：特征表：激勵(lì)表：激勵(lì)表：0 0 00 1 11 0 1 1 1 0 Q Qn n Q Qn+1 n+1 T TQ Qn n T QT Qn+1n+10 0 00 1 1 0 111 1 0特征方程：特征方程：T

36、QT Qn+1n+10 Q0 Qn n1 Q1 Qn nnnnnQTQTQTQ1轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)換為TT功能觸發(fā)器功能觸發(fā)器二、觸發(fā)器類型轉(zhuǎn)換二、觸發(fā)器類型轉(zhuǎn)換 轉(zhuǎn)換方法：轉(zhuǎn)換方法：即原輸入端即原輸入端通過轉(zhuǎn)換電路通過轉(zhuǎn)換電路新觸發(fā)輸入端。新觸發(fā)輸入端。求轉(zhuǎn)換邏輯電路。求轉(zhuǎn)換邏輯電路。1 1、J KJ K觸發(fā)器的轉(zhuǎn)換觸發(fā)器的轉(zhuǎn)換( (D,T ,T)：JKJK觸發(fā)器觸發(fā)器D D 觸發(fā)器觸發(fā)器T T 觸發(fā)器觸發(fā)器nnnQKQJQ1nnnnnQDQDQQDDQ)(1 nnnQTQTQ1DKDJ，可得：可得：TKJ，可可得得：T轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)換為T T功能觸發(fā)器功能觸發(fā)器轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)換為D D功能觸發(fā)器功能觸發(fā)器1 K

37、J當(dāng)當(dāng)：QJcpK1JC11KQ DR DSTQJcpK1JC11KQ DR DS & &D1 1TT觸發(fā)器觸發(fā)器2、D觸發(fā)器的轉(zhuǎn)換觸發(fā)器的轉(zhuǎn)換( (JK,T,T)：D D觸發(fā)器：觸發(fā)器：DQn1JK JK 觸發(fā)器觸發(fā)器nnnQKQJQ1nnQKQJD可可得得：轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)換為JKJK功能觸發(fā)器功能觸發(fā)器nnnnQTQTQTQ1nQTD可可得得：轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)換為T T功能觸發(fā)器功能觸發(fā)器T T 觸發(fā)器觸發(fā)器nnQQ1nQD 可可得得：轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)換為TT功能觸發(fā)器功能觸發(fā)器T T 觸發(fā)器觸發(fā)器 &J 1 1 & & &QDcp1DC1Q DR DSKT = =1 1QDcp1DC1Q DR DSQDcp1DC1Q DR DS例：已知某觸發(fā)器的真值表，試用例：已知某觸發(fā)器的真值表，試用JKJK觸發(fā)器和少量門實(shí)現(xiàn)。觸發(fā)器和少量門實(shí)現(xiàn)。A BQn1 0 0 0 1 1 0 1 1/Qn