XH400 觸發(fā)器2012

1、第第4 4章章 觸發(fā)器觸發(fā)器開始開始引出時(shí)序邏輯電路按工作方式分類異步觸發(fā)器按功能分類RS觸發(fā)器課堂教學(xué)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)框架課堂教學(xué)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)框架任務(wù)驅(qū)動(dòng)任務(wù)驅(qū)動(dòng)+案例案例+演示演示 引入電子時(shí)鐘電路課件與組合邏輯電路的區(qū)別時(shí)序邏輯電路概念同步JK觸觸發(fā)發(fā)器器D觸發(fā)器T觸發(fā)器T觸發(fā)器各種觸發(fā)器間的轉(zhuǎn)換功能分析波形仿真演示小結(jié)小結(jié)結(jié)束觸發(fā)器應(yīng)用師生和諧互動(dòng) 同學(xué)們想不想知道我內(nèi)部的電路結(jié)構(gòu)？ 繼續(xù)學(xué)習(xí)后面的幾個(gè)章節(jié)，你就能全面了解我了！數(shù)字電子鐘原理電路時(shí)序邏輯電路時(shí)序邏輯電路的輸出狀態(tài)不僅決定于當(dāng)時(shí)的輸入狀的輸出狀態(tài)不僅決定于當(dāng)時(shí)的輸入狀態(tài)，而且與電路原來的狀態(tài)有關(guān)態(tài)，而且與電路原來的狀態(tài)有關(guān);在電路結(jié)

2、構(gòu)上存在在電路結(jié)構(gòu)上存在反饋，具有記憶功能。即在輸入信號(hào)撤銷后能保持反饋，具有記憶功能。即在輸入信號(hào)撤銷后能保持在輸入信號(hào)作用時(shí)所具有的輸出狀態(tài)在輸入信號(hào)作用時(shí)所具有的輸出狀態(tài)組合邏輯電路組合邏輯電路的輸出狀態(tài)完全由當(dāng)時(shí)的輸入變量的輸出狀態(tài)完全由當(dāng)時(shí)的輸入變量的組合狀態(tài)決定，與電路的原狀態(tài)無關(guān)。的組合狀態(tài)決定，與電路的原狀態(tài)無關(guān)。觸發(fā)器概述：觸發(fā)器概述：觸發(fā)器觸發(fā)器是構(gòu)成時(shí)序邏輯電路的是構(gòu)成時(shí)序邏輯電路的基本單元電路基本單元電路。觸發(fā)器具有觸發(fā)器具有記憶功能記憶功能，能存儲(chǔ)一位二進(jìn)制數(shù)碼。，能存儲(chǔ)一位二進(jìn)制數(shù)碼。觸發(fā)器有三個(gè)觸發(fā)器有三個(gè)基本特性基本特性： （1 1）有兩個(gè)穩(wěn)態(tài)，可分別表示二進(jìn)制

3、數(shù)碼有兩個(gè)穩(wěn)態(tài)，可分別表示二進(jìn)制數(shù)碼0 0和和1 1，無外觸發(fā)時(shí)可維持穩(wěn)態(tài)；無外觸發(fā)時(shí)可維持穩(wěn)態(tài)； （2 2）外觸發(fā)下，兩個(gè)穩(wěn)態(tài)可相互轉(zhuǎn)換（稱翻轉(zhuǎn)）；外觸發(fā)下，兩個(gè)穩(wěn)態(tài)可相互轉(zhuǎn)換（稱翻轉(zhuǎn)）； （3 3）有兩個(gè)互補(bǔ)輸出端。有兩個(gè)互補(bǔ)輸出端。 本章將按觸發(fā)器的本章將按觸發(fā)器的電路結(jié)構(gòu)、觸發(fā)方式、邏輯功電路結(jié)構(gòu)、觸發(fā)方式、邏輯功能能分別進(jìn)行介紹。分別進(jìn)行介紹。按邏輯功能可分為：雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器、單穩(wěn)態(tài)觸按邏輯功能可分為：雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器、無穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器（多諧振蕩器）。發(fā)器、無穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器（多諧振蕩器）。雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器中又包含雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器中又包含RS觸發(fā)器觸發(fā)器、JK觸發(fā)器觸發(fā)器、D觸發(fā)器和觸發(fā)器和T

4、觸發(fā)器觸發(fā)器等。等。 觸發(fā)器按有無動(dòng)作的統(tǒng)一時(shí)間節(jié)拍分為：基本觸發(fā)器按有無動(dòng)作的統(tǒng)一時(shí)間節(jié)拍分為：基本觸發(fā)器、時(shí)鐘觸發(fā)器。觸發(fā)器、時(shí)鐘觸發(fā)器。按電路結(jié)構(gòu)可分為：主從觸發(fā)器、單維持阻塞按電路結(jié)構(gòu)可分為：主從觸發(fā)器、單維持阻塞觸發(fā)器和時(shí)鐘觸發(fā)器。觸發(fā)器和時(shí)鐘觸發(fā)器。觸發(fā)器分類：觸發(fā)器分類：相關(guān)知識(shí)回顧：組合電路：組合電路：不含記憶元件不含記憶元件 、無反饋、無反饋、輸出與原來狀態(tài)無關(guān)。、輸出與原來狀態(tài)無關(guān)。本章任務(wù)：時(shí)序電路：時(shí)序電路：本章重點(diǎn)： 掌握觸發(fā)器的邏輯功能，小規(guī)模時(shí)序電路的分析方法與掌握觸發(fā)器的邏輯功能，小規(guī)模時(shí)序電路的分析方法與設(shè)計(jì)方法。設(shè)計(jì)方法。 含記憶元件含記憶元件 、有反饋、有

5、反饋 、輸出與原來狀態(tài)有關(guān)。、輸出與原來狀態(tài)有關(guān)。 介紹基本介紹基本記憶記憶單元電路觸發(fā)器，主要內(nèi)容有電路結(jié)構(gòu)、工作單元電路觸發(fā)器，主要內(nèi)容有電路結(jié)構(gòu)、工作原理和邏輯功能。原理和邏輯功能。 介紹時(shí)序電路的基本概念、組成結(jié)構(gòu)、邏輯功能，時(shí)序電路介紹時(shí)序電路的基本概念、組成結(jié)構(gòu)、邏輯功能，時(shí)序電路的分析方法與設(shè)計(jì)方法。的分析方法與設(shè)計(jì)方法。 第第4 4章章 觸發(fā)器觸發(fā)器 概述概述v 觸發(fā)器觸發(fā)器能夠存儲(chǔ)一位二進(jìn)制信息的基本單元電路。能夠存儲(chǔ)一位二進(jìn)制信息的基本單元電路。v 觸發(fā)器特點(diǎn)觸發(fā)器特點(diǎn)1.具有兩個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)具有兩個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)，分別表示邏輯，分別表示邏輯0和邏輯和邏輯1。2.在輸入信號(hào)作用下，可

6、從一種狀態(tài)翻轉(zhuǎn)到另一種狀態(tài)；在輸在輸入信號(hào)作用下，可從一種狀態(tài)翻轉(zhuǎn)到另一種狀態(tài)；在輸入信號(hào)取消后，入信號(hào)取消后，能保持狀態(tài)不變。能保持狀態(tài)不變。 v 觸發(fā)器分類觸發(fā)器分類按按觸發(fā)方式觸發(fā)方式分：電位觸發(fā)方式、主從觸發(fā)方式及邊沿觸發(fā)方式。分：電位觸發(fā)方式、主從觸發(fā)方式及邊沿觸發(fā)方式。按按邏輯功能邏輯功能分：分：RS觸發(fā)器、觸發(fā)器、D觸發(fā)器、觸發(fā)器、JK觸發(fā)器和觸發(fā)器和T觸發(fā)器。觸發(fā)器。RD、SD為為1輸出不變輸出不變4.1 基本觸發(fā)器基本觸發(fā)器11101101（一）與非門構(gòu)成的基本（一）與非門構(gòu)成的基本RS觸發(fā)器觸發(fā)器2. 組成結(jié)構(gòu)組成結(jié)構(gòu)兩個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)：兩個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)：1. 邏輯符號(hào)邏輯符號(hào)Q 輸

7、出：輸出：Q，輸入：輸入：RD，SD RD=1，SD=1：Q=0，Q=1 RD=1，SD=1：Q=1，Q=0&G1QRD&G2QSDQQRDSDRS&G1QRD&G2QSDRDSDQ Q010 1101 000 不定（不定（X）11 不變不變&G1QRD&G2QSD4.1 基本觸發(fā)器基本觸發(fā)器4. 特征表特征表10113. 工作原理工作原理1000 RD、SD同時(shí)變同時(shí)變?yōu)闉?時(shí)，輸出不穩(wěn)時(shí)，輸出不穩(wěn)定。定。 RD=0，SD=1：Q=1，Q=0 RD=1，SD=0：Q=0，Q=1 RD=0，SD=0：Q=1，Q=1，且不穩(wěn)定且不穩(wěn)定 RD=1，S

8、D=1：Q，Q 保持不變保持不變0101&G1QRD&G2QSD&G1QRD&G2QSDQ： 觸發(fā)器原端或觸發(fā)器原端或1端端。 RD：置：置0或復(fù)位端（低電平有效，邏輯符號(hào)上用圓圈表示。）或復(fù)位端（低電平有效，邏輯符號(hào)上用圓圈表示。）SD：置：置1或置位端（低電平有效）或置位端（低電平有效）Q ：觸發(fā)器非端或：觸發(fā)器非端或0端端通常將通常將Q端狀態(tài)作為觸發(fā)器的輸出狀態(tài)。端狀態(tài)作為觸發(fā)器的輸出狀態(tài)。4.1 基本觸發(fā)器基本觸發(fā)器 RDSDQ Q010 1101 000 不定（不定（X）11 不變不變4. 特征表特征表QQRDSDRSRDSDQnQn+1 0 0 0

9、X 0 0 1 X 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 1 15. 5. 特征方程特征方程Qn+1+1卡諾圖卡諾圖特征方程特征方程Qn ：原狀態(tài)或現(xiàn)態(tài)：原狀態(tài)或現(xiàn)態(tài)Qn+1+1：新狀態(tài)或次態(tài)：新狀態(tài)或次態(tài)輸入同為輸入同為1，輸出不變。，輸出不變。特征表特征表4.1 基本觸發(fā)器基本觸發(fā)器輸入同為輸入同為0，輸出不定。，輸出不定。置置1有效，輸出有效，輸出Q為為1。置置0有效，輸出有效，輸出Q為為0。1DDDD1SRQRSQnn約束條件：輸入信約束條件：輸入信號(hào)不能同時(shí)為零。號(hào)不能同時(shí)為零。QnRDSD0001111001000111Qn+14.

10、1 基本觸發(fā)器基本觸發(fā)器（二）或非門構(gòu)成的基本（二）或非門構(gòu)成的基本RS觸發(fā)器觸發(fā)器2. 組成結(jié)構(gòu)組成結(jié)構(gòu)1. 邏輯符號(hào)邏輯符號(hào)Q 輸出：輸出：Q，輸入：輸入：RD，SDRD SD Qn+1 0 0 Qn 0 1 1 1 0 0 1 1 X3. 特征表、特性方程特征表、特性方程 0DDDD1SRQRSQnnQQRDSDRS1G1QRD1G2QSD 基本基本RSRS觸發(fā)器的觸發(fā)方式：觸發(fā)器的觸發(fā)方式：邏輯電平直接觸發(fā)邏輯電平直接觸發(fā)。（由輸入信號(hào)直接控制）。但是在實(shí)際工作中，要求觸（由輸入信號(hào)直接控制）。但是在實(shí)際工作中，要求觸發(fā)器按統(tǒng)一的節(jié)拍進(jìn)行狀態(tài)更新。措施：發(fā)器按統(tǒng)一的節(jié)拍進(jìn)行狀態(tài)更新。措

11、施： 同步觸發(fā)器同步觸發(fā)器（時(shí)鐘觸發(fā)器或鐘控觸發(fā)器）：具有時(shí)（時(shí)鐘觸發(fā)器或鐘控觸發(fā)器）：具有時(shí)鐘脈沖鐘脈沖CPCP控制的觸發(fā)器。該觸發(fā)器狀態(tài)的改變與時(shí)鐘脈控制的觸發(fā)器。該觸發(fā)器狀態(tài)的改變與時(shí)鐘脈沖同步。沖同步。 CPCP：控制時(shí)序電路工作節(jié)奏的固定頻率的脈沖信號(hào)，：控制時(shí)序電路工作節(jié)奏的固定頻率的脈沖信號(hào)，一般是矩形波。一般是矩形波。 同步觸發(fā)器的狀態(tài)更新時(shí)刻：受同步觸發(fā)器的狀態(tài)更新時(shí)刻：受CPCP輸入控制。輸入控制。 觸發(fā)器更新為何種狀態(tài)：由觸發(fā)輸入信號(hào)決定。觸發(fā)器更新為何種狀態(tài)：由觸發(fā)輸入信號(hào)決定。4.2 4.2 同步觸發(fā)器同步觸發(fā)器1. 電路組成與工作原理電路組成與工作原理CP=0：狀態(tài)

12、保持：狀態(tài)保持增加一個(gè)控制端，控制觸發(fā)器的狀態(tài)隨輸入變化增加一個(gè)控制端，控制觸發(fā)器的狀態(tài)隨輸入變化。S=0，R=0：Qn+1=Qn S=1，R=0：Qn+1=1 S=0，R=1：Qn+1=0 S=1，R=1：Qn+1= X 輸入端輸入端R、S通過與非門通過與非門作用于基本作用于基本RS觸發(fā)器。觸發(fā)器。CP=1：RS觸發(fā)器輸入端均為觸發(fā)器輸入端均為1。4.2 同步觸發(fā)器同步觸發(fā)器同步同步RS觸發(fā)器觸發(fā)器第一部分：與非第一部分：與非門門G1和和G2構(gòu)成基構(gòu)成基本本RS觸發(fā)器觸發(fā)器第二部分：第二部分：與非門與非門G3和和G4構(gòu)成構(gòu)成控制電路控制電路 G2S&G1QR&QG3S&

13、;G4R&CP1 11 1符號(hào)：符號(hào)：QQRS1R1SCPC12. 功能表功能表（在CP=1期間有效）現(xiàn)態(tài)：現(xiàn)態(tài)：CPCP脈沖作用前觸發(fā)器的原狀態(tài)，用脈沖作用前觸發(fā)器的原狀態(tài)，用Q Qn n表示；表示；次態(tài)：次態(tài)：CPCP脈沖作用后觸發(fā)器的新狀態(tài)，用脈沖作用后觸發(fā)器的新狀態(tài)，用Q Qn+1n+1表示。表示。R為高電平有效觸發(fā) S為高電平有效觸發(fā) R、S不允許同時(shí)有效約束條件 01SRQRSQnn3. 特性方程特性方程4.2 同步觸發(fā)器同步觸發(fā)器約束條件：輸入不能同時(shí)為約束條件：輸入不能同時(shí)為1。4. 狀態(tài)圖狀態(tài)圖描述觸發(fā)器的狀態(tài)轉(zhuǎn)換關(guān)系及轉(zhuǎn)換條件的圖形稱為狀態(tài)圖011/1/10/01/

14、當(dāng)觸發(fā)器處在0狀態(tài)，即Qn=0時(shí)，若輸入信號(hào) 01或11，觸發(fā)器仍為0狀態(tài)；RS當(dāng)觸發(fā)器處在1狀態(tài)，即Qn=1時(shí)，若輸入信號(hào) 10或11，觸發(fā)器仍為1狀態(tài)；RSRS若 10，觸發(fā)器就會(huì)翻轉(zhuǎn)成為1狀態(tài)。RS若 01，觸發(fā)器就會(huì)翻轉(zhuǎn)成為0狀態(tài)。4.2 同步觸發(fā)器同步觸發(fā)器假設(shè)：假設(shè)：CP=1時(shí)，輸入信號(hào)不改變。時(shí)，輸入信號(hào)不改變。5. 同步同步RS觸發(fā)器波形圖分析觸發(fā)器波形圖分析SR=00,Q保持保持。SR=10,Q置置1。SR=01,Q置置0。SR=11,Q不定不定。4.2 同步觸發(fā)器同步觸發(fā)器4.2.2 4.2.2 同步同步D D觸發(fā)器觸發(fā)器G3 G4G1 G2 S RDG1 G2CPQ Q(

15、a) D 觸發(fā)器的構(gòu)成1D D CP 1D C1Q Q(c) 邏輯符號(hào)CPG3 G4&Q Q(b) D 觸發(fā)器的簡(jiǎn)化電路SR&DQDDQRSQnnn1CP=1期間有效期間有效將S=D、R=D代入同步RS觸發(fā)器的特性方程，得同步D觸發(fā)器的特性方程：4.2 同步觸發(fā)器同步觸發(fā)器01D=1/0/0/1/狀狀態(tài)態(tài)圖圖波波形形圖圖在數(shù)字電路中，凡在CP時(shí)鐘脈沖控制下，根據(jù)輸入信號(hào)D情況的不同，具有置0、置1功能的電路，都稱為D觸發(fā)器。CPDQQ4.2 同步觸發(fā)器同步觸發(fā)器同步觸發(fā)器的空翻同步觸發(fā)器的空翻同步觸發(fā)器在一個(gè)CP脈沖作用后，出現(xiàn)兩次或兩次以上翻轉(zhuǎn)的現(xiàn)象稱為空翻。同步RS觸發(fā)器的

16、空翻現(xiàn)象 4.2 同步觸發(fā)器同步觸發(fā)器邊沿觸發(fā)器邊沿觸發(fā)器：僅在：僅在CPCP某一約定跳變時(shí)刻到來時(shí)才接某一約定跳變時(shí)刻到來時(shí)才接受輸入信號(hào)；其他時(shí)刻輸入信號(hào)的變化不會(huì)引起輸受輸入信號(hào)；其他時(shí)刻輸入信號(hào)的變化不會(huì)引起輸出信號(hào)狀態(tài)的變化。一般靠出信號(hào)狀態(tài)的變化。一般靠CPCP脈沖上升沿或下降沿脈沖上升沿或下降沿進(jìn)行觸發(fā)。進(jìn)行觸發(fā)。正邊沿觸發(fā)器：靠正邊沿觸發(fā)器：靠CPCP脈沖上升沿觸發(fā)。脈沖上升沿觸發(fā)。負(fù)邊沿觸發(fā)器：靠負(fù)邊沿觸發(fā)器：靠CPCP脈沖下降沿觸發(fā)。脈沖下降沿觸發(fā)。觸發(fā)方式：邊沿觸發(fā)方式。觸發(fā)方式：邊沿觸發(fā)方式?？商岣哂|發(fā)器工作的可靠性，增強(qiáng)抗干擾能力?？商岣哂|發(fā)器工作的可靠性，增強(qiáng)抗干擾

17、能力。 為解決空翻問題引入邊沿觸發(fā)器。為解決空翻問題引入邊沿觸發(fā)器。4.3 4.3 邊沿觸發(fā)器邊沿觸發(fā)器邊沿觸發(fā)器主要包括：邊沿觸發(fā)器主要包括：主從觸發(fā)器；維持阻塞觸發(fā)器。主從觸發(fā)器；維持阻塞觸發(fā)器。主從觸發(fā)器：主從觸發(fā)器：由兩級(jí)觸發(fā)器構(gòu)成，工作特點(diǎn)：由兩級(jí)觸發(fā)器構(gòu)成，工作特點(diǎn)：第一步，第一步，CPCP=1=1期間，主觸發(fā)器的輸出狀態(tài)由輸入信期間，主觸發(fā)器的輸出狀態(tài)由輸入信號(hào)的狀態(tài)確定，從觸發(fā)器的輸出狀態(tài)保持不變。號(hào)的狀態(tài)確定，從觸發(fā)器的輸出狀態(tài)保持不變。第二步，當(dāng)?shù)诙?，?dāng)CPCP從從1 1變?yōu)樽優(yōu)? 0時(shí)，主觸發(fā)器的輸出狀態(tài)送時(shí)，主觸發(fā)器的輸出狀態(tài)送入從觸發(fā)器中，從觸發(fā)器的輸出狀態(tài)由主觸發(fā)

18、器當(dāng)時(shí)入從觸發(fā)器中，從觸發(fā)器的輸出狀態(tài)由主觸發(fā)器當(dāng)時(shí)的狀態(tài)決定。的狀態(tài)決定。在在CPCP=0=0期間，由于主觸發(fā)器的輸出狀態(tài)保持不變，期間，由于主觸發(fā)器的輸出狀態(tài)保持不變，因而受其控制的從觸發(fā)器的狀態(tài)也保持不變。因而受其控制的從觸發(fā)器的狀態(tài)也保持不變。 觸發(fā)方式：主從觸發(fā)方式（觸發(fā)方式：主從觸發(fā)方式（CPCP下降沿有效）。下降沿有效）。主從觸發(fā)器狀態(tài)的更新只發(fā)生在主從觸發(fā)器狀態(tài)的更新只發(fā)生在CPCP脈沖的下降沿，脈沖的下降沿，觸發(fā)器的新狀態(tài)由觸發(fā)器的新狀態(tài)由CPCP脈沖下降沿到來之前的脈沖下降沿到來之前的R R、S S信信號(hào)決定。號(hào)決定。 4.3 4.3 邊沿觸發(fā)器邊沿觸發(fā)器4.3 4.3 邊

19、沿觸發(fā)器邊沿觸發(fā)器1. 邏輯符號(hào)邏輯符號(hào)（一）主從（一）主從RS觸發(fā)器觸發(fā)器 輸入信號(hào)：輸入信號(hào)：R、S（高有效）（高有效） 同步同步RS觸發(fā)器在觸發(fā)器在CP時(shí)，時(shí)，R、S變化引起變化引起輸出多次改變。輸出多次改變。時(shí)鐘輸入：時(shí)鐘輸入：CP 主從觸發(fā)器有多種：主從主從觸發(fā)器有多種：主從RS觸發(fā)器、主從觸發(fā)器、主從JK觸發(fā)器及主從觸發(fā)器及主從T觸發(fā)器等觸發(fā)器等。異步置異步置0、置、置1：RD、SD （不受（不受CP限制，低有效）限制，低有效）輸出信號(hào)輸出信號(hào)：Q、QQQRS1R1SCPC1SDSRDR2. 組成及工作原理組成及工作原理組成：由兩個(gè)同步組成：由兩個(gè)同步RS觸發(fā)器級(jí)聯(lián)而成。觸發(fā)器級(jí)聯(lián)

20、而成。 工作原理：工作原理：從觸發(fā)器從觸發(fā)器主觸發(fā)器主觸發(fā)器 CP為高電平：主觸發(fā)器輸出為高電平：主觸發(fā)器輸出A、B按照同步按照同步RS觸發(fā)器的功能翻觸發(fā)器的功能翻轉(zhuǎn)，從觸發(fā)器的狀態(tài)不變，轉(zhuǎn)，從觸發(fā)器的狀態(tài)不變，Q狀態(tài)狀態(tài)保持。保持。 CP變?yōu)榈碗娖剑盒盘?hào)變?yōu)榈碗娖剑盒盘?hào)A、B作作為從觸發(fā)器為從觸發(fā)器S、R信號(hào)輸入，從觸信號(hào)輸入，從觸發(fā)器狀態(tài)變化。從觸發(fā)器的動(dòng)作發(fā)器狀態(tài)變化。從觸發(fā)器的動(dòng)作發(fā)生在發(fā)生在CP的下降沿。的下降沿。 CP為低電平以后：主觸發(fā)器為低電平以后：主觸發(fā)器維持原狀態(tài)不變，從觸發(fā)器的狀維持原狀態(tài)不變，從觸發(fā)器的狀態(tài)不再改變。態(tài)不再改變。 時(shí)鐘時(shí)鐘CP直接作用于主觸直接作用于主觸

21、發(fā)器，反相后作用于從觸發(fā)器。發(fā)器，反相后作用于從觸發(fā)器。 主從主從RS觸發(fā)器的翻轉(zhuǎn)只發(fā)生在觸發(fā)器的翻轉(zhuǎn)只發(fā)生在CP的下降沿。的下降沿。4.3 4.3 邊沿觸發(fā)器邊沿觸發(fā)器3. 3. 特征表特征表01SRQRS Qnn4. 特征方程特征方程 RSQn+1 00 Qn 01 1 10 0 11 X 主從主從RS觸發(fā)器特征表觸發(fā)器特征表結(jié)論：結(jié)論：主從主從RS觸發(fā)器觸發(fā)器的特性方程與的特性方程與同步同步RS觸發(fā)器觸發(fā)器相同，只相同，只是控制方式不同，邏輯符號(hào)亦不同。是控制方式不同，邏輯符號(hào)亦不同。QQRS1R1SCPC1SDSRDRQQRS1R1SCPC14.3 4.3 邊沿觸發(fā)器邊沿觸發(fā)器1. 組

22、成組成（二）主從計(jì)數(shù)觸發(fā)器（二）主從計(jì)數(shù)觸發(fā)器2. 邏輯功能邏輯功能R= Qn S= QnnnnnnnQQQQQRSQ1 特征方程表明：每一個(gè)特征方程表明：每一個(gè)CP的下降沿都會(huì)使觸發(fā)器的輸出狀的下降沿都會(huì)使觸發(fā)器的輸出狀態(tài)發(fā)生一次變化。觸發(fā)器以一位二進(jìn)制數(shù)方式記錄態(tài)發(fā)生一次變化。觸發(fā)器以一位二進(jìn)制數(shù)方式記錄CP時(shí)鐘信號(hào)時(shí)鐘信號(hào)的個(gè)數(shù)，稱其為計(jì)數(shù)觸發(fā)器，也稱為的個(gè)數(shù)，稱其為計(jì)數(shù)觸發(fā)器，也稱為T觸發(fā)器。觸發(fā)器。 3. 邏輯符號(hào)邏輯符號(hào)QQRS1R1SCPC1SDSRDRQQCPCSDSRDRQQCPC4.3 4.3 邊沿觸發(fā)器邊沿觸發(fā)器4. 應(yīng)用應(yīng)用 電路連接的特點(diǎn)：第一個(gè)觸發(fā)器的電路連接的特點(diǎn)

23、：第一個(gè)觸發(fā)器的CP1端作為計(jì)數(shù)脈沖端作為計(jì)數(shù)脈沖CP輸入端，輸入端，Q1與第二個(gè)觸發(fā)器的與第二個(gè)觸發(fā)器的CP2端相連，依次有端相連，依次有Qi與與CPi+1相相連，觸發(fā)器的輸出連，觸發(fā)器的輸出Q4Q3Q2Q1代表四位二進(jìn)制數(shù)。代表四位二進(jìn)制數(shù)。 CPQ1Q11R1SC1SRQ2Q21R1SC1SRQ3Q31R1SC1SRQ4Q41R1SC1SR4.3 4.3 邊沿觸發(fā)器邊沿觸發(fā)器4. 應(yīng)用應(yīng)用 每一個(gè)每一個(gè)CP下降沿，都會(huì)使下降沿，都會(huì)使Q的狀態(tài)變化，的狀態(tài)變化，Q4Q3Q2Q1代表四代表四位二進(jìn)制數(shù)位二進(jìn)制數(shù)，故稱該電路為四位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器。，故稱該電路為四位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器。 CP信號(hào)頻率每經(jīng)

24、過一個(gè)觸發(fā)器頻率減半，信號(hào)頻率每經(jīng)過一個(gè)觸發(fā)器頻率減半， Q4輸出信號(hào)的輸出信號(hào)的頻率是輸入脈沖的十六分之一，這種頻率之間的關(guān)系稱為頻率是輸入脈沖的十六分之一，這種頻率之間的關(guān)系稱為“分分頻頻”。Q1是是CP信號(hào)的二分頻，信號(hào)的二分頻，Q4是是CP信號(hào)的十六分頻。信號(hào)的十六分頻。 4.3 4.3 邊沿觸發(fā)器邊沿觸發(fā)器1. 邏輯符號(hào)邏輯符號(hào)（三）主從（三）主從JK觸發(fā)器觸發(fā)器輸入信號(hào)：輸入信號(hào)：J、K時(shí)鐘輸入：時(shí)鐘輸入：CP異步置異步置0、置、置1：RD、SD （不受（不受CP限制，低有效）限制，低有效）輸出信號(hào)輸出信號(hào)：Q、QQQKJ1K1JCPC1SDSRDR4.3 4.3 邊沿觸發(fā)器邊沿觸

25、發(fā)器2. 邏輯功能邏輯功能由兩個(gè)同步由兩個(gè)同步RS觸發(fā)器構(gòu)成觸發(fā)器構(gòu)成CP=0：從觸發(fā)器接受主觸發(fā)器狀態(tài)并動(dòng)作：從觸發(fā)器接受主觸發(fā)器狀態(tài)并動(dòng)作CP=1: 主觸發(fā)器接受激勵(lì)信號(hào)并主觸發(fā)器接受激勵(lì)信號(hào)并動(dòng)作動(dòng)作nnnnQKQQJQ1 nnnQKQJQ1 主觸發(fā)器主觸發(fā)器從觸發(fā)器從觸發(fā)器1 1 時(shí)鐘時(shí)鐘CP直接作用于主觸發(fā)直接作用于主觸發(fā)器，反相后作用于從觸發(fā)器。器，反相后作用于從觸發(fā)器。 忽略異步輸入信號(hào)忽略異步輸入信號(hào)RDSDnQKRnQJS特征表特征表 KJQn+1 00 Qn 10 0 01 1 11 nQ nnQRSQ14.3 4.3 邊沿觸發(fā)器邊沿觸發(fā)器特征表特征表 KJQn+1 00

26、Qn 10 0 01 1 11 nQ 2. 狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖和激勵(lì)表狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖和激勵(lì)表 激勵(lì)表激勵(lì)表 Qn Qn+1 J K 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 1 1 0 1 1 1 0 0 1 1 1 1 0 1 10狀態(tài)狀態(tài) 0狀態(tài)狀態(tài) 1J=0K=XK=0J=XJ=1K= XK=1J= X狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖14.3 4.3 邊沿觸發(fā)器邊沿觸發(fā)器3. 主從主從JK觸發(fā)器對(duì)激勵(lì)信號(hào)的要求觸發(fā)器對(duì)激勵(lì)信號(hào)的要求CP=1期間期間, 若若J、K變化，觸發(fā)器的狀態(tài)與特征表不一致。變化，觸發(fā)器的狀態(tài)與特征表不一致。 為了使主從觸發(fā)器的邏輯功能符合特征表，為了使主從觸發(fā)器的

27、邏輯功能符合特征表， 要求要求J、K信信號(hào)在時(shí)鐘號(hào)在時(shí)鐘CP上升沿之前輸入，且一直保持到下降沿到來之后。上升沿之前輸入，且一直保持到下降沿到來之后。 4.3 4.3 邊沿觸發(fā)器邊沿觸發(fā)器（四）主從（四）主從觸發(fā)器觸發(fā)器JK觸發(fā)器的觸發(fā)器的J、K端連接在一起構(gòu)成端連接在一起構(gòu)成T觸發(fā)器。觸發(fā)器。 T 特征表特征表 T Qn+1 0 Qn 1nQ 2. 邏輯符號(hào)邏輯符號(hào)3. 特征表特征表1. 組成結(jié)構(gòu)組成結(jié)構(gòu)JK 特征表特征表 K J Qn+1 0 0 Qn 1 0 0 0 1 1 1 1nQ QQT1TCPC1SDSRDR4.3 4.3 邊沿觸發(fā)器邊沿觸發(fā)器nnnnQTQTQTQ1 激勵(lì)表激勵(lì)表

28、 Qn Qn+1 T 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 04. 狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖5. 特征方程特征方程0T=0T=11T=1T=04.3 4.3 邊沿觸發(fā)器邊沿觸發(fā)器主從觸發(fā)器：主從觸發(fā)器：CP=1, 若若J、K變化，觸發(fā)器的狀態(tài)與特征表不一致。變化，觸發(fā)器的狀態(tài)與特征表不一致。維持阻塞維持阻塞D觸發(fā)器觸發(fā)器1. 邏輯符號(hào)邏輯符號(hào)輸入信號(hào)：輸入信號(hào)：D時(shí)鐘輸入：時(shí)鐘輸入：CP(上升沿觸發(fā)上升沿觸發(fā))邊沿觸發(fā)器：邊沿觸發(fā)器：上升沿觸發(fā)或下降沿觸發(fā)上升沿觸發(fā)或下降沿觸發(fā)，激勵(lì)端的信號(hào)在觸發(fā)信激勵(lì)端的信號(hào)在觸發(fā)信 號(hào)的前后幾個(gè)延遲時(shí)間內(nèi)保持不變，便可以穩(wěn)定地號(hào)的前后幾個(gè)延遲時(shí)間內(nèi)保持不

29、變，便可以穩(wěn)定地 根據(jù)特征表工作。根據(jù)特征表工作。 具有較強(qiáng)的抗具有較強(qiáng)的抗干擾能力，可靠性干擾能力，可靠性高。高。 輸出信號(hào)輸出信號(hào)：Q、Q異步置、置：異步置、置：RD、SDQQD21DCPC1SDSRDRD1& 對(duì)激勵(lì)信號(hào)對(duì)激勵(lì)信號(hào)要求嚴(yán)格，抗干要求嚴(yán)格，抗干擾能力差。擾能力差。4.3 4.3 邊沿觸發(fā)器邊沿觸發(fā)器0 01 11 11 10 02. 邏輯功能邏輯功能D1，Qn0，CP上升沿：上升沿：Qn+11D1，Qn1D0，Qn0D0，Qn1CP上升沿：上升沿：Qn+1?自己分析：自己分析：置置1維持線維持線置置0阻塞線阻塞線0111101001 0011101忽略異步信號(hào)忽略異

30、步信號(hào)輸出維持不變輸出維持不變4.3 4.3 邊沿觸發(fā)器邊沿觸發(fā)器 Qn+1=D 特征表特征表 D Qn+1 0 0 1 1 激勵(lì)表激勵(lì)表 Qn Qn+1 D 0 0 0 0 1 1 1 0 0 1 1 13. 狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖4. 特征方程特征方程0D=1D=01D=1D=04.3 4.3 邊沿觸發(fā)器邊沿觸發(fā)器邊沿邊沿JK觸發(fā)器觸發(fā)器1. 邏輯符號(hào)邏輯符號(hào)輸入信號(hào)：輸入信號(hào)：J、K時(shí)鐘輸入：時(shí)鐘輸入：CP（下降沿觸發(fā)）（下降沿觸發(fā)）輸出信號(hào)輸出信號(hào)：Q、Q2. 組成結(jié)構(gòu)組成結(jié)構(gòu) 集電極開路與非集電極開路與非門門1、2是輸入引導(dǎo)門，是輸入引導(dǎo)門，其傳輸延遲時(shí)間比與或其傳輸延遲時(shí)間比與或非門

31、非門3 3、4 4長(zhǎng)。長(zhǎng)。 與或非門與或非門3 3、4 4構(gòu)成基本觸發(fā)器構(gòu)成基本觸發(fā)器 。QQKJ1K1JCPC14.3 4.3 邊沿觸發(fā)器邊沿觸發(fā)器3. 工作原理工作原理CP=0：觸發(fā)器狀態(tài)保持；：觸發(fā)器狀態(tài)保持； CP由由1變?yōu)樽優(yōu)?：門：門3、4可以等可以等效成一個(gè)基本效成一個(gè)基本RS觸發(fā)器，輸出狀觸發(fā)器，輸出狀態(tài)由態(tài)由g、h電平?jīng)Q定。電平?jīng)Q定。CP=1：觸發(fā)器狀態(tài)保持；：觸發(fā)器狀態(tài)保持； 由于門由于門1、2的延遲時(shí)間較長(zhǎng)，的延遲時(shí)間較長(zhǎng)，g及及h的狀態(tài)保持的是的狀態(tài)保持的是CP下降沿下降沿之前的之前的J、K信號(hào)。信號(hào)。結(jié)論：只要在結(jié)論：只要在CP下降沿前一個(gè)門的延遲時(shí)間下降沿前一個(gè)門的

32、延遲時(shí)間J、K信號(hào)保持不信號(hào)保持不變，觸發(fā)器就能穩(wěn)定翻轉(zhuǎn)。在變，觸發(fā)器就能穩(wěn)定翻轉(zhuǎn)。在CP變?yōu)樽優(yōu)?后，即使后，即使J、K變化，由變化，由于門于門1、2延遲的作用，觸發(fā)器的狀態(tài)不受延遲的作用，觸發(fā)器的狀態(tài)不受J、K變化的影響。變化的影響。 邊沿邊沿JK觸發(fā)器的特征表、觸發(fā)器的特征表、狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖、特征方程均狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖、特征方程均與主從與主從JK觸發(fā)器相同。觸發(fā)器相同。 CP=0： h和和g端端為為1，門，門3及及4被封鎖，被封鎖，觸發(fā)器狀態(tài)保持。觸發(fā)器狀態(tài)保持。 CP=1：狀態(tài)可以表示：狀態(tài)可以表示為：為： 觸發(fā)器的狀態(tài)維持不變。觸發(fā)器的狀態(tài)維持不變。QQQQQQQQQQgh114.3 4.3

33、邊沿觸發(fā)器邊沿觸發(fā)器1. 移位寄存器移位寄存器4.4 4.4 觸發(fā)器的應(yīng)用觸發(fā)器的應(yīng)用應(yīng)用：應(yīng)用： 四個(gè)四個(gè)D觸發(fā)器的時(shí)鐘觸發(fā)器的時(shí)鐘接在一起，作為移位脈沖。接在一起，作為移位脈沖。 置置0 0端連在一起作為清端連在一起作為清零端，加入一個(gè)負(fù)脈沖，零端，加入一個(gè)負(fù)脈沖，各觸發(fā)器的狀態(tài)全為各觸發(fā)器的狀態(tài)全為0。 置置1 1端接端接在一起，接高在一起，接高電平。電平。數(shù)碼數(shù)碼1數(shù)碼數(shù)碼1數(shù)碼數(shù)碼2數(shù)碼數(shù)碼1數(shù)碼數(shù)碼3數(shù)碼數(shù)碼2數(shù)碼數(shù)碼1數(shù)碼數(shù)碼4數(shù)碼數(shù)碼3數(shù)碼數(shù)碼22. 計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器 CPi+1與與Qi相連，相連，Qi+1在在Qi下降沿翻轉(zhuǎn)。下降沿翻轉(zhuǎn)。4.4 4.4 觸發(fā)器的應(yīng)用觸發(fā)器的應(yīng)用 D

34、與與Q連接，因連接，因此此Q在在CP上升沿翻上升沿翻轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)。 由由D觸發(fā)器構(gòu)成觸發(fā)器構(gòu)成的四位二進(jìn)制計(jì)數(shù)的四位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器器 3.觸發(fā)器邏輯功能變換觸發(fā)器邏輯功能變換4.4 4.4 觸發(fā)器的應(yīng)用觸發(fā)器的應(yīng)用nnnQKQJQ1DQn1（1）JK觸發(fā)器改為觸發(fā)器改為D觸發(fā)器觸發(fā)器JK觸發(fā)器特征方程：觸發(fā)器特征方程：D觸發(fā)器特征方程：觸發(fā)器特征方程：KJDD比較得：比較得：（2）D觸發(fā)器改為觸發(fā)器改為JK觸發(fā)器觸發(fā)器D觸發(fā)器特征方程：觸發(fā)器特征方程：DQn1JK觸發(fā)器特征方程：觸發(fā)器特征方程：nnnQKQJQ1比較得：比較得：nnQKQJD若用與非門實(shí)現(xiàn)，則：若用與非門實(shí)現(xiàn)，則： nnQKQJDnnnnQDDQ)QD(QQQKJ1K1JCPC11D1. 同步同步RS觸發(fā)器觸發(fā)器2. 主從主從JK觸發(fā)器觸發(fā)器3. 維持阻塞維持阻塞D觸發(fā)器觸發(fā)器01SRQRSQnnnnnQKQJ Q1邏輯功能與主從邏輯功能與主從JK觸發(fā)器相同，觸發(fā)器相同， 只是觸發(fā)方式不同。只是觸發(fā)方式不同。Qn+1=D4. 邊沿邊沿JK觸發(fā)器觸發(fā)器觸發(fā)器小結(jié)觸發(fā)器小結(jié) 本小節(jié)應(yīng)重點(diǎn)掌握以下內(nèi)容：觸發(fā)器的基本概念；電平觸發(fā)本小節(jié)應(yīng)重點(diǎn)掌握以下內(nèi)容：觸發(fā)器的基本概念；電平觸發(fā)與邊沿觸發(fā)的概念；與邊沿觸發(fā)的概念；RS、JK、