第六章：集成觸發(fā)器2

第二節(jié)鐘控（同步）觸發(fā)器

基本觸發(fā)器，只要輸入信號(hào)發(fā)生變化，觸發(fā)器的狀態(tài)隨之發(fā)生相應(yīng)變化。在實(shí)際使用中，通常要求觸發(fā)器按一定的時(shí)間節(jié)拍動(dòng)作。觸發(fā)器：何時(shí)翻轉(zhuǎn)由CP決定，翻轉(zhuǎn)到什么狀態(tài)由輸入決定。常用的鐘控觸發(fā)器有：RS、D、T、T′、JK等觸發(fā)器。一、鐘控（同步）RS觸發(fā)器1、電路組成及工作原理A、B門組成基本觸發(fā)器。C、D門觸發(fā)器導(dǎo)引電路。CP為時(shí)鐘控制信號(hào)。

CP=0，C門、D門輸出“1”，基本觸發(fā)器狀態(tài)保持不變，同時(shí)封鎖C門、D門輸入，使R、S輸入信號(hào)不能加進(jìn)來。

CP=1,輸入信號(hào)R、S通過C、D門加到基本觸發(fā)器輸入端。觸發(fā)器的狀態(tài)由R、S確定。R、S輸入端。011C&&DCPSRA&&&B2/7/202313、功能描述RSQn+100Qn01110011xRSQnQn+10000保持00110101置101111000置01010110x不定111x狀態(tài)轉(zhuǎn)換激勵(lì)輸入Qn→Qn+1RS00X001011010110X①真值表：②狀態(tài)轉(zhuǎn)換真值表：③狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖：⑤激勵(lì)表：RS01RS10RS0001RS0010④特征方程：SRS=0約束條件：R、S不能同時(shí)為1鐘控（同步）RS觸發(fā)器2/7/20232[D]&&AB&&CDCP1、電路組成及工作原理A、B門組成基本觸發(fā)器。C、D門觸發(fā)器導(dǎo)引電路。CP為時(shí)鐘控制信號(hào)。[D]為輸入端。CP=0，C門、D門輸出“1”，基本觸發(fā)器狀態(tài)不變，CP=1,觸發(fā)器的狀態(tài)由輸入信號(hào)[D]決定。2、工作波形CP=0，基本觸發(fā)器狀態(tài)不變。CP1=1/RD/SDQn+100x01010111Qn[D]=1CP2=1[D]=0CP2=0，基本觸發(fā)器狀態(tài)不變。二、鐘控D觸發(fā)器2/7/202333、功能描述DQn+10011DQnQn+1000010101111D=1D=0D=1D=0Qn→Qn+1D000011100111真值表：狀態(tài)轉(zhuǎn)換真值表：狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖：激勵(lì)表：特征方程：從狀態(tài)轉(zhuǎn)換真值表可以直接寫出特征方程：Qn+1=D鐘控D觸發(fā)器2/7/20234&&AB&&CDCP觸發(fā)器除了有記憶功能外，還有計(jì)數(shù)功能。T′觸發(fā)器也叫做計(jì)數(shù)觸發(fā)器。對(duì)CP信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，來一個(gè)CP觸發(fā)器狀態(tài)改變一次。①、鐘控T′觸發(fā)器0101110110三、鐘控T′觸發(fā)器和T觸發(fā)器特征方程：2/7/20235&&AB&&CDCPT②T觸發(fā)器T觸發(fā)器是在T′觸發(fā)器的基礎(chǔ)上增加一個(gè)控制信號(hào)T

組成。1、工作原理T=0時(shí)：C門、D門輸出“1”，基本觸發(fā)器狀態(tài)不變。T=1時(shí)：控制端對(duì)電路沒有影響，相當(dāng)于一個(gè)T′觸發(fā)器。2、功能描述Qn→Qn+1T00011011T=1T=0T=0T=1真值表：狀態(tài)轉(zhuǎn)換真值表：狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖：激勵(lì)表：特征方程：0111TQnQn+1000110110110保持計(jì)數(shù)鐘控T′觸發(fā)器和T觸發(fā)器0110計(jì)數(shù)/Qn1保持Qn0Qn+1T2/7/20236ABCDCP&&&&在鐘控RS觸發(fā)器中，RS不能同時(shí)為1。因?yàn)镽S=1時(shí)，觸發(fā)器的狀態(tài)不確定，JK觸發(fā)器就是為取消這個(gè)約束條件而產(chǎn)生的。1、電路組成及工作原理

JK觸發(fā)器是在T觸發(fā)器的基礎(chǔ)上將T信號(hào)分為JK兩個(gè)輸入信號(hào)。如果J=K=0:相當(dāng)于T=0C、D門＝1,基本觸發(fā)器狀態(tài)不變。如果J=K=1:相當(dāng)于T=1是一個(gè)T′計(jì)數(shù)觸發(fā)器。110111基本觸發(fā)器保持0態(tài)?；居|發(fā)器狀態(tài)翻轉(zhuǎn)?；居|發(fā)器狀態(tài)翻轉(zhuǎn)。基本觸發(fā)器保持1態(tài)。J=0、K=1觸發(fā)器置“0”0J=1、K=0觸發(fā)器置“1”10010110011011四、鐘控JK觸發(fā)器2/7/202372、功能描述JKQn+100011011Qn01JKQnQn+100000101001110010111011101001110JK1110JK1101JKJK00010010Qn→Qn+1JK000X011X10X111X0特征方程：真值表：狀態(tài)轉(zhuǎn)換真值表：狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖：激勵(lì)表：鐘控JK觸發(fā)器2/7/20238&&AB&&CDCPKJ3、工作波形01JKQn+100Qn01010111/Qn鐘控JK觸發(fā)器01102/7/20239☆如何消除約束條件：首先將JK觸發(fā)器看成鐘控RS觸發(fā)器：鐘控RS觸發(fā)器特征方程：約束條件：RS=0無論J和K取值如何RS恒為0，所以鐘控JK觸發(fā)器沒有約束條件。RS鐘控JK觸發(fā)器&&AB&&CDCPKJ2/7/202310&&AB&&CDCP鐘控觸發(fā)器由四個(gè)與非門組成。CP=0時(shí):觸發(fā)器不接收輸入信號(hào)，狀態(tài)保持不變。CP=1時(shí):觸發(fā)器接收輸入信號(hào)，狀態(tài)隨輸入改變。這種鐘控方式稱為電位觸發(fā)方式。鐘控RS、D、T、JK觸發(fā)器都具有記憶和計(jì)數(shù)功能。

CP=1期間，輸入信號(hào)發(fā)生變化，觸發(fā)器將會(huì)出現(xiàn)連續(xù)翻轉(zhuǎn)，這一現(xiàn)象叫做觸發(fā)器空翻。01110100101五、鐘控觸發(fā)器的空翻現(xiàn)象

只要CP=1不撤消，觸發(fā)器不斷進(jìn)行翻轉(zhuǎn)。產(chǎn)生空翻現(xiàn)象。2/7/202311以T′觸發(fā)器為例：

只要CP=1不撤消，觸發(fā)器不斷進(jìn)行翻轉(zhuǎn)。產(chǎn)生空翻現(xiàn)象。

產(chǎn)生空翻現(xiàn)象的只要原因是CP寬度取值不合理。那么用控制脈沖的寬度來防止空翻顯然是不現(xiàn)實(shí)的，必須采用其它電路結(jié)構(gòu)形式，即：采用主從結(jié)構(gòu)電路形式。鐘控觸發(fā)器的空翻現(xiàn)象010111010&&AB&&CDCP2/7/202312第三節(jié)主從觸發(fā)器一、主從RS觸發(fā)器1、電路組成由兩個(gè)鐘控RS觸發(fā)器組成。E,F,H,G門組成主觸發(fā)器。主觸發(fā)器的輸出Q主、/Q主接從觸發(fā)器輸入端。A,B,C,D門組成從觸發(fā)器。從觸發(fā)器的輸出Q、/Q作為整個(gè)觸發(fā)器輸出。主觸發(fā)器接CP倒相后接從觸發(fā)器接CP端。&&AB&&CDS&&EF&&GHRCP12/7/202313&&AB&&CDS&&EF&&GHRCP12、工作原理主觸發(fā)器狀態(tài)不變，從跟隨主觸發(fā)器。從觸發(fā)器狀態(tài)不變，主觸發(fā)器接收R、S輸入信號(hào)?！钪鲝挠|發(fā)器工作分兩步進(jìn)行。一個(gè)CP脈沖兩次動(dòng)作。

CP由0→1,及CP=1期間，主接收，從不變。稱為準(zhǔn)備階段。CP由1→0,及CP=0期間，主不變，從接收主狀態(tài)。

對(duì)整個(gè)主從RS觸發(fā)器來說，是在CP下降沿翻轉(zhuǎn)。一次CP到來，不管CP=1的寬度有多寬，只要CP下降沿到來才會(huì)引起從觸發(fā)器狀態(tài)改變一次，所以有效克服空翻現(xiàn)象。0Q=Q主設(shè)：Q主＝00101即：CP上升沿到來，主接收RS,從不變。即：CP下降沿到來，主不變，從接收主，Q=Q主110RSQ主n+100Qn01110011x2/7/2023143、工作波形CP=0，主不變，從接收主，主從相通。Q=Q主。CP=1，從不變，主接收RS信號(hào)。RSQn+100Qn01110011x假設(shè)觸發(fā)器初態(tài)為“0”：(Q主、Q=0)0CP1↑主接收RS,從不變。RS=01Q主＝1，并保持到下一個(gè)CP前沿，Q保持0。CP1↓主不變，從接收主，Q=Q主＝1，并保持到下一個(gè)CP后沿。CP2↑主接收RS,從不變。RS=10Q主＝0，并保持到下一個(gè)CP前沿，Q保持1。CP2↓主不變，從接收主，Q=Q主＝0，并保持到下一個(gè)CP后沿。0對(duì)整個(gè)主從RS觸發(fā)器來說，是在CP下降沿翻轉(zhuǎn)。&&AB&&CDS&&EF&&GHRCP12/7/202315Q主狀態(tài)取決于在CP上升沿作用前一瞬間RS的輸入信號(hào)。Q狀態(tài)取決于在CP下降沿作用前一瞬間Q主的輸入信號(hào)。Q狀態(tài)取決于在CP下降沿作用前一瞬間RS的輸入信號(hào)。本例是在CP=1期間，RS輸入信號(hào)沒有發(fā)生變化的情況下，輸出Q隨輸入RS信號(hào)變化的關(guān)系波形。RSQn+100Qn01110011x☆畫主從RS工作波形的規(guī)律設(shè)初態(tài)為0。從主從RS觸發(fā)器整體來看：2/7/202316

在CP=1期間主觸發(fā)器就是一個(gè)鐘控RS觸發(fā)器。Q主狀態(tài)隨輸入RS變化而變化。RSQn+100Qn01110011xRS=01RS=10RS=00RS=01Q主＝1，Q保持不變。Q主＝0，Q保持不變。Q主＝Qn

Q保持不變。Q主＝1，Q保持不變。CP=0，主不變，從接收主，CP=1，從不變，主接收RS=10Q主＝0，Q保持不變。Q主＝1，Q保持不變。Q主＝0，Q保持不變。RS=01RS=10CP=0，主不變，