《數(shù)字電子技術(shù)項(xiàng)目式教程》課件14 觸發(fā)器

復(fù)習(xí)問題： 組合電路有何特點(diǎn)？

在數(shù)字系統(tǒng)中常常需要存儲(chǔ)各種數(shù)字信息，如我們常用的U盤、MP3以及計(jì)算機(jī)中的內(nèi)存都存儲(chǔ)了大量數(shù)字信息。

內(nèi)容：4.1.1基本RS觸發(fā)器

4.1.2時(shí)鐘RS觸發(fā)器

4.1.3時(shí)鐘D觸發(fā)器目的與要求：

1）了解觸發(fā)器的特點(diǎn)

2）學(xué)會(huì)RS觸發(fā)器、時(shí)鐘RS觸發(fā)器邏輯符號(hào)、邏輯功能及其描述方法(真值表)重點(diǎn)：

1）觸發(fā)器的功能(特點(diǎn)、真值表和特征方程)2）基本RS觸發(fā)器、時(shí)鐘RS觸發(fā)器的功能

難點(diǎn)：觸發(fā)器的描述方法

概述1.數(shù)字電路:分組合邏輯電路和時(shí)序邏輯電路兩類組合邏輯電路的基本單元是:基本門時(shí)序邏輯電路的基本單元是:觸發(fā)器2.觸發(fā)器有三個(gè)基本特性：有兩個(gè)穩(wěn)態(tài)，可分別表示二進(jìn)制數(shù)碼“0”和“1”

無外來觸發(fā)信號(hào)時(shí)可維持原來的穩(wěn)態(tài)；在外來觸發(fā)信號(hào)作用下，兩個(gè)穩(wěn)態(tài)可相互轉(zhuǎn)換（稱翻轉(zhuǎn)）；有兩個(gè)互補(bǔ)輸出端。邏輯電路邏輯符號(hào)4.1.1基本RS觸發(fā)器

一、電路組成及邏輯符號(hào)Reset為置0端（或復(fù)位端）

Set為置1端（或置位端）非號(hào)“－”：表示低電平有效二、工作原理當(dāng)Q=1，

=0時(shí)，稱觸發(fā)器為“1”狀態(tài)當(dāng)Q=0，

=1時(shí)，稱觸發(fā)器為“0”狀態(tài)

現(xiàn)態(tài)（原狀態(tài)）：指觸發(fā)器輸入信號(hào)發(fā)生變化前的狀態(tài)，用Qn表示次態(tài)（新狀態(tài)）：指觸發(fā)器輸入信號(hào)變化后的狀態(tài)，用Qn+1表示。輸出為：置“0”0110&a&b

輸入=0,=1時(shí)1、輸出為：置“1”1001&a&b

輸入=1,=0時(shí)2、若原狀態(tài)：輸出保持原狀態(tài)：11010101&a&b

輸入=1,=1時(shí)3、保持輸出：全是1，邏輯錯(cuò)誤！0011&a&b

注意:當(dāng)、同時(shí)由0變?yōu)?時(shí)，翻轉(zhuǎn)快的門輸出變?yōu)?，另一個(gè)不得翻轉(zhuǎn)。因此，該狀態(tài)為不定狀態(tài)。所以不允許這種輸入！不允許！

輸入=0,=0時(shí)4、三、功能描述1）功能表保持原狀態(tài)0110不允許11011000Q簡(jiǎn)化的功能表約束條件，不能同時(shí)為0卡諾圖特征方程或次態(tài)方程2）特征方程3）狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖描述觸發(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。01×11×10014)波形圖

反映觸發(fā)器輸入信號(hào)取值和狀態(tài)(輸出)之間對(duì)應(yīng)關(guān)系的圖形稱為波形圖。RSQQ置1置0置1置1置1保持不允許例1、在用與非門組成的基本RS觸發(fā)器中，設(shè)初始狀態(tài)為0，已知輸入R（復(fù)位端）、S（置位端）的波形圖，畫出兩輸出端的波形圖。四、應(yīng)用舉例

利用基本RS觸發(fā)器的記憶功能消除機(jī)械開關(guān)振動(dòng)引起的干擾脈沖。

干擾脈沖機(jī)械開關(guān)電路輸出電壓波形電路電壓波形利用基本RS觸發(fā)器消除機(jī)械開關(guān)振動(dòng)(抖動(dòng))的影響五、典型集成RS觸發(fā)器

典型的四RS觸發(fā)器74LS279(a)原理及引腳圖

1.觸發(fā)器是雙穩(wěn)態(tài)器件，只要令R端、S端取1，觸發(fā)器即保持原態(tài)。穩(wěn)態(tài)情況下，兩輸出互補(bǔ)。一般定義Q狀態(tài)為觸發(fā)器的狀態(tài)。2.在控制端加入“0”

，可以使觸發(fā)器狀態(tài)變化。S端加入“0”

，使Q=1，S稱為“置位”或“置1”端。R端加入“0”

，使Q=0，R稱為“復(fù)位”或“清0”端?；綬S觸發(fā)器小結(jié)3．功能？

基本RS觸發(fā)器的觸發(fā)方式（動(dòng)作特點(diǎn)）：邏輯電平直接觸發(fā)。（由輸入信號(hào)直接控制）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：

同步觸發(fā)器（時(shí)鐘觸發(fā)器或鐘控觸發(fā)器）：具有時(shí)鐘脈沖CP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。

CP：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。4.1.2同步RS觸發(fā)器邏輯電路邏輯符號(hào)

1.電路組成及邏輯符號(hào)在CP=0期間，G3、G4被封鎖，觸發(fā)器狀態(tài)不變。在CP=1期間，由R和S端信號(hào)決定觸發(fā)器的輸出狀態(tài)。2.工作原理

觸發(fā)方式：電平觸發(fā)方式只有CP=1時(shí)（高電平有效）觸發(fā)器的狀態(tài)才由輸入信號(hào)R和S來決定。

3.功能描述同步RS觸發(fā)器功能表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1)功能表（在CP=1期間有效）現(xiàn)態(tài)：CP脈沖作用前觸發(fā)器的原狀態(tài)，用Qn表示；次態(tài)：CP脈沖作用后觸發(fā)器的新狀態(tài)，用Qn+1表示。2）特征方程約束條件，不能同時(shí)為1!RSQn0001111001010011φφ3）狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖01×00×0110ＲＳ4.工作波形（又稱為時(shí)序圖，設(shè)初態(tài)為0

）置1保持置0置11.當(dāng)CP=0

時(shí),無論R、S為何種取值組合，輸出端均“保持原態(tài)”；2.只有當(dāng)CP=1

時(shí),控制端R、S的取值組合才會(huì)在輸出端有所反映，即有所謂“功能表”。同步RS觸發(fā)器小結(jié)3.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)器存在空翻現(xiàn)象.R、S不相等時(shí)，信息傳送路徑的形象化表達(dá)：cdCPQQabRS1QQRSCCP

該電路的信息傳送規(guī)律在今后的學(xué)習(xí)過程中，將會(huì)多次使用。同步RS觸發(fā)器小結(jié)

時(shí)鐘RS觸發(fā)器構(gòu)成D鎖存器用于寄存數(shù)據(jù)。1S1RC1D1CPQQ

當(dāng)在RS間接入一反向器，引出數(shù)據(jù)端D，則構(gòu)成了D鎖存器。1DC1DCPQQ4.1.3