電子技術(shù)基礎(chǔ)(張龍興版)全套課件

12.4?JK觸發(fā)器第十二章集成觸發(fā)器12.1

基本RS

觸發(fā)器12.2?同步RS觸發(fā)器12.3?觸發(fā)器的觸發(fā)方式12.6?T觸發(fā)器和T＇觸發(fā)器12.5?D觸發(fā)器本章小結(jié)12.7?集成觸發(fā)器的應(yīng)用

1．電路組成12.1?基本RS觸發(fā)器

（1）邏輯電路

②觸發(fā)器的狀態(tài)：Q

=

0，處于0

態(tài)；Q

=

1，處于1

態(tài)。

①2個(gè)輸入端、，2個(gè)輸出端、Q。

（2）邏輯符號

2．邏輯功能

12.1?基本RS觸發(fā)器

Q狀態(tài)決定于輸入端、電平高低。

（1）=1，=1，觸發(fā)器保持原狀態(tài)不變。

（2）=0，=1，觸發(fā)器為0

態(tài)。

①

Q=0、，電路處于0

態(tài)，則Q=0

使門G1輸出為1，即；而、=1

送到與非門G2的兩個(gè)輸入端，保持Q=0。觸發(fā)器保持原態(tài)不變。

②電路處于

1

態(tài)，Q=1、，則使G2門輸出為高電平，即保持Q=1；而Q=1、送到與非門G1的兩個(gè)輸入端，保持。觸發(fā)器保持原態(tài)不變。

，使

G1的輸出

，此時(shí)，G2的兩個(gè)輸入端全為

1，因而Q=0，觸發(fā)器被置為0

態(tài)，并且與原狀態(tài)無關(guān)。

（3）=1，=0，觸發(fā)器為1

態(tài)。

（4）=0，=0，觸發(fā)器狀態(tài)不定。

，使G2的輸出Q=1，此時(shí)，G1的兩個(gè)輸入端全為1，因而，觸發(fā)器被置為1

態(tài)，并且與原狀態(tài)無關(guān)。

基本RS觸發(fā)器真值表。Q邏輯功能0110101001不變不定置

0置1保持12.1?基本RS觸發(fā)器

（1）置0

端：把端加低電平觸發(fā)信號時(shí)，觸發(fā)器為0態(tài)，稱為置0

端，又稱復(fù)位端。

（2）置1

端：把端加低電平觸發(fā)信號時(shí)，觸發(fā)器為1態(tài)，稱為置1

端，也叫置位端。

3．結(jié)論：

觸發(fā)器在外加信號作用下，狀態(tài)發(fā)生了轉(zhuǎn)換，稱之為翻轉(zhuǎn)。外加的信號稱為“觸發(fā)脈沖”。

（3）觸發(fā)器的翻轉(zhuǎn)：12.1?基本RS觸發(fā)器

由時(shí)鐘脈沖控制的RS觸發(fā)器稱為同步RS觸發(fā)器，又稱時(shí)鐘控制RS觸發(fā)器。

1．電路組成

2．工作原理12.2?同步RS觸發(fā)器（1）無時(shí)鐘脈沖作用時(shí)（CP=0）

CP=0

時(shí)，G3、G4門被封鎖，輸入信號R、S不起作用，觸發(fā)器維持原狀態(tài)。

（2）有時(shí)鐘脈沖作用時(shí)（CP=1）

CP=1

時(shí)，G3、G4門被打開，輸入信號R、S經(jīng)倒相后被引導(dǎo)到基本RS觸發(fā)器的輸入端，可以直接控制基本RS觸發(fā)器。（3）真值表

12.2?同步RS觸發(fā)器時(shí)鐘脈沖CP輸入信號輸出狀態(tài)功能說明RSQn+10Qn保持100Qn保持1100置

01011置1111不允許Qn：表示時(shí)鐘脈沖CP到來前的狀態(tài)，即原態(tài)。Qn+1

：表示CP脈沖到來后的狀態(tài)，即現(xiàn)態(tài)。（4）邏輯符號12.2?同步RS觸發(fā)器12.2?同步RS觸發(fā)器

解：Q為高電平，為低電平。波形如圖所示。

[例12-1]

設(shè)基本RS觸發(fā)器的輸入信號、的波形如圖所示。觸發(fā)器初始狀態(tài)Q

=

1，試在、波形下方，畫出Q、的信號波形。解：12.2?同步RS觸發(fā)器

[例12-2]

同步RS觸發(fā)器。若S、R及CP脈沖如圖所示。試在它們的下方畫出Q

的信號波形。

第一個(gè)CP脈沖到來后，S=R=0，觸發(fā)器保持原態(tài)，Q為0。

第二個(gè)CP脈沖到來后，S=1，R=0，觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)，Q=1。

第三個(gè)CP脈沖作用期間，S=1，R=0，觸發(fā)器繼續(xù)保持1

態(tài)不變。

初態(tài)：Q=0。

第五、第六個(gè)CP脈沖作用期間，S為高電平1，R=0，觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)為1

態(tài)。

第四個(gè)CP脈沖作用期間，S=0，R=1，觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)為0

態(tài)。12.2?同步RS觸發(fā)器

12.3.1

同步觸發(fā)12.3?觸發(fā)器的觸發(fā)方式

同步觸發(fā)采用電平觸發(fā)方式，一般為高電平觸發(fā)即在

CP高電平期間輸入信號起作用。

2．空翻現(xiàn)象

空翻現(xiàn)象：時(shí)鐘脈沖太寬時(shí)，一個(gè)CP脈沖會(huì)引起觸發(fā)器的多次翻轉(zhuǎn)。

計(jì)數(shù)觸發(fā)型鐘控同步觸發(fā)器，必須在時(shí)鐘脈沖寬度足夠窄的條件下，才能正常工作。

同步RS觸發(fā)器波形圖如圖所示。

1．波形圖

觸發(fā)器只在時(shí)鐘脈沖上升沿時(shí)刻，根據(jù)輸入信號翻轉(zhuǎn)?？梢钥朔辗F(xiàn)象。12.3.2?上升沿觸發(fā)12.3?觸發(fā)器的觸發(fā)方式12.3.3?下降沿觸發(fā)

下降沿觸發(fā)器只在CP時(shí)鐘脈沖下降沿時(shí)刻，根據(jù)輸入信號翻轉(zhuǎn)，同樣可以保證在一個(gè)CP周期內(nèi)觸發(fā)器只動(dòng)作一次。12.3?觸發(fā)器的觸發(fā)方式12.3.4?主從觸發(fā)（1）邏輯電路（2）工作原理。

當(dāng)CP

高電平期間，主觸發(fā)器接收R、S輸入信號，狀態(tài)翻轉(zhuǎn)；同時(shí)，CP經(jīng)非門變?yōu)榈碗娖郊又翉挠|發(fā)器上，故從觸發(fā)器被封鎖。

當(dāng)CP

低電平期間，主觸發(fā)器被封鎖，R、S輸入信號不起作用；同時(shí)，CP經(jīng)非門變?yōu)楦唠娖郊又翉挠|發(fā)器上，故從觸發(fā)器被打開，使其輸出與主觸發(fā)器一致。

由兩個(gè)同步RS

觸發(fā)器加上一個(gè)非門組成。12.3?觸發(fā)器的觸發(fā)方式

（3）工作特點(diǎn)

從觸發(fā)器的狀態(tài)由主觸發(fā)器決定；主從觸發(fā)器只在每個(gè)輸入CP脈沖的下降沿翻轉(zhuǎn)一次，與CP脈沖的寬度無關(guān)，從而避免空翻現(xiàn)象。

（4）波形圖12.3?觸發(fā)器的觸發(fā)方式12.3?觸發(fā)器的觸發(fā)方式

（5）邏輯符號

[例12-13]

設(shè)主從RS觸發(fā)器的輸入信號CP、R、S的波形如圖所示。試畫出輸出Q

的波形圖。解

設(shè)觸發(fā)器初始狀態(tài)為0，即Q=0。

當(dāng)?shù)诙€(gè)CP=1

期間，S=０，R=１?？芍?，。當(dāng)CP下降沿到來后,Q=0。

當(dāng)?shù)谝粋€(gè)CP=1

期間，S=1，R=0?？芍?，。當(dāng)CP下降沿到來后，Q由0

變?yōu)?。12.3?觸發(fā)器的觸發(fā)方式

當(dāng)?shù)谌齻€(gè)CP=1

期間，S=1，R=0。僅當(dāng)CP下降沿到來后，Q由0變?yōu)?。

當(dāng)?shù)谒膫€(gè)CP=1期間，S=0，R=1。CP下降沿到來后，Q=0。

當(dāng)?shù)谖鍌€(gè)CP=1

期間，S=0，R=0。主觸發(fā)器保持原來狀態(tài)不變。Q=0。

12.3?觸發(fā)器的觸發(fā)方式

12.4.1

電路組成和邏輯符號12.4?JK觸發(fā)器

1．電路組成

由兩個(gè)鐘控RS觸發(fā)器組成，輸出反饋至主觸發(fā)器的端，輸出Q反饋至主觸發(fā)器的端，并把原輸入端重新命名為J端和K端。

2．邏輯符號12.4?JK觸發(fā)器12.4.2?邏輯功能

2．J=1，K

=0，Qn+1=1

主觸發(fā)器處于Q1=1

狀態(tài)；從主觸發(fā)器被封鎖，輸出狀態(tài)不變。CP的下降沿到來后，將主觸發(fā)器的Q1

、傳送到從觸發(fā)器去，所以觸發(fā)器狀態(tài)為1態(tài)。

1．J=0，K

=0，Qn

=

Qn+1

主觸發(fā)器被封鎖，CP脈沖到來后，觸發(fā)器狀態(tài)不翻轉(zhuǎn)，Qn

=

Qn+1，輸出保持原態(tài)。

3．J=0，K

=1，Qn+1=0

主觸發(fā)器處于Q1=0

狀態(tài)；從主觸發(fā)器被封鎖，輸出狀態(tài)不變。CP下降沿到來后，將主觸發(fā)器的Q1

、傳送到從觸發(fā)器，從觸發(fā)器被置0。12.4?JK觸發(fā)器

4．J=1，K

=1，Qn+1=

當(dāng)時(shí)鐘脈沖到來時(shí)，J=1，K

=1，使主觸發(fā)器被置于與從觸發(fā)器相反的狀態(tài)。CP

=

0

時(shí)，從觸發(fā)器隨主觸發(fā)器變化。亦即當(dāng)CP脈沖下降沿到來時(shí)，觸發(fā)器狀態(tài)發(fā)生翻轉(zhuǎn)，即Qn+1=，隨著CP脈沖不斷輸入，觸發(fā)器狀態(tài)不斷翻轉(zhuǎn)，因而具有計(jì)數(shù)功能。

5．真值表JK邏輯功能0011010110保持置0置1計(jì)數(shù)12.4?JK觸發(fā)器

解

在CP=1

期間，主觸發(fā)器接收輸入信號。而當(dāng)CP的下降沿到來后，主觸發(fā)器的狀態(tài)轉(zhuǎn)存到從觸發(fā)器中。CP=1

的J、K狀態(tài)，決定觸發(fā)器下一個(gè)狀態(tài)Qn+1。而CP的下降沿，是觸發(fā)器是否翻轉(zhuǎn)的基準(zhǔn)線。比如：第一個(gè)CP=1

時(shí)，J=1，K=0，因此觸發(fā)器將置1。當(dāng)這個(gè)CP脈沖的下降沿到來后，觸發(fā)器才翻轉(zhuǎn)為1。畫出波形。

[例12-4]

設(shè)主從JK觸發(fā)器的初始狀態(tài)為0，試根據(jù)圖示給出的CP、J、K

的波形，畫出輸出Q的波形。

12.4?JK觸發(fā)器12.5?D觸發(fā)器

12.5.1

邏輯功能

（1）D=0，CP上升沿到來后，Qn+1=0，觸發(fā)器置0。

（2）D=1，CP上升沿到來后，Qn+1=1，觸發(fā)器置1。

D觸發(fā)器的輸出狀態(tài)由輸入信號D決定，D=0，置0；D=1

置1。

12.5.3?工作波形圖12.5.2?真值表

0??????00??????11??????01??????1010112.5?D觸發(fā)器12.6?T觸發(fā)器和T＇觸發(fā)器

T觸發(fā)器可由JK觸發(fā)器轉(zhuǎn)換而來。

T觸發(fā)器：在CP脈沖作用下，根據(jù)輸入信號T的不同狀態(tài)，具有保持和翻轉(zhuǎn)功能的電路，稱為T觸發(fā)器。12.6?T觸發(fā)器和T＇觸發(fā)器12.6.2?真值表

T0?????00?????11?????01?????10110

12.6.1

邏輯功能（1）T=0，則Qn+1

=

Qn

，觸發(fā)器保持原態(tài)不變。（2）T=1，則Qn+1=，觸發(fā)器狀態(tài)翻轉(zhuǎn)，為計(jì)數(shù)狀態(tài)。

（1）T觸發(fā)器工作波形圖

12.6.3?工作波形圖12.6?T觸發(fā)器和T＇觸發(fā)器（2）T觸發(fā)器

在CP脈沖作用下，只具有翻轉(zhuǎn)（計(jì)數(shù)）功能的電路，稱為T觸發(fā)器。也稱為計(jì)數(shù)型觸發(fā)器。可由其他觸發(fā)器轉(zhuǎn)換而來。如圖所示。

①

電路

③

波形

②

功能12.6?T觸發(fā)器和T＇觸發(fā)器

12.7.1

集成觸發(fā)器簡介

1．常用集成JK和D觸發(fā)器的型號及外引線排列12.7?集成觸發(fā)器的應(yīng)用圖（a）雙JK觸發(fā)器CT74LS112；圖（b）雙JK觸發(fā)器CC4027。12.7?集成觸發(fā)器的應(yīng)用圖（c）雙D觸發(fā)器CC4013；圖（d）四

D觸發(fā)器CT74LS175。

2．引出端的功能、符號的意義說明

（1）字母符號上方加橫線，表示加入低電平信號有效。

（2）兩個(gè)觸發(fā)器以上的多觸發(fā)器集成器件，在它的輸入、輸出符號前，加同一數(shù)字，都屬于同一觸發(fā)器的引出端。

（4）TTL電路的電源一般為+5V，CMOS電路的電源通常在+3~+18V之間，接電源負(fù)極。

（3）GND表示接地端，NC為空腳，（或CR）表示總清零（即置零）端。

12.7?集成觸發(fā)器的應(yīng)用

1．分頻器（1）電路應(yīng)用一片CC4027雙JK觸發(fā)器，可以組成2分頻器，也可組成4分頻器。圖（a）為2分頻器。圖（b）為4分頻。12.7.2?應(yīng)用舉例12.7?集成觸發(fā)器的應(yīng)用

①

5、6、16腳接，即有1J=1K=1，電路為計(jì)數(shù)