第五章-触发器的逻辑功能及其描述方法-PPT.ppt
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1、第五章第五章 触发器的逻辑功能及其描述方法触发器的逻辑功能及其描述方法概述概述触发器触发器触发器触发器是构成时序逻辑电路的基本单元电路是构成时序逻辑电路的基本单元电路。触发器具有记忆功能,能存储一位二进制数码。触发器具有记忆功能,能存储一位二进制数码。触发器具有记忆功能,能存储一位二进制数码。触发器具有记忆功能,能存储一位二进制数码。触发器有二个基本特性:触发器有二个基本特性:触发器有二个基本特性:触发器有二个基本特性:一定条件下,触发器可维持两种稳定状态(一定条件下,触发器可维持两种稳定状态(一定条件下,触发器可维持两种稳定状态(一定条件下,触发器可维持两种稳定状态(0 0、1 1)一保持不
2、变;分别用来表示逻辑一保持不变;分别用来表示逻辑一保持不变;分别用来表示逻辑一保持不变;分别用来表示逻辑0 0和逻辑和逻辑和逻辑和逻辑1 1;在适当的外加输入信号(在适当的外加输入信号(在适当的外加输入信号(在适当的外加输入信号(外触发外触发外触发外触发)作用下,可从一)作用下,可从一)作用下,可从一)作用下,可从一种状态翻转到另一种状态;在输入信号取消后,能将种状态翻转到另一种状态;在输入信号取消后,能将种状态翻转到另一种状态;在输入信号取消后,能将种状态翻转到另一种状态;在输入信号取消后,能将获得的新状态保存下来。获得的新状态保存下来。获得的新状态保存下来。获得的新状态保存下来。触发器的分
3、类:触发器的分类:按按触触发发方方式式可可分分为为电平触发电平触发边沿触发边沿触发脉冲触发脉冲触发 触发器的分类:触发器的分类:按按逻逻辑辑功功能能可可分分为为RS触发器触发器T和和T触发器触发器JK触发器触发器D触发器触发器1.1.由或非门组成的由或非门组成的SRSR锁存器锁存器5.1 SR锁存器2.2.由与非门组成的由与非门组成的SRSR锁存器锁存器一、电路结构与工作原理一、电路结构与工作原理一、电路结构与工作原理一、电路结构与工作原理两互补输出端两互补输出端两输入端两输入端&Q QQ Q.G1&.G2S SR R 正常情况下,正常情况下,两输出端的状态两输出端的状态保持相反。通常保持相反
4、。通常以以Q Q端的逻辑电端的逻辑电平表示触发器的平表示触发器的状态,即状态,即Q Q=1=1,Q Q=0=0时,称为时,称为“1”“1”态;反之为态;反之为“0”“0”态。态。反馈线反馈线100 01设触发器原态设触发器原态为为“1”态。态。翻转为翻转为“0”态态 S=1,R=01 10 01 10 0Q QQ Q.G1&.&G2S SR R(1)触发器输出与输入的逻辑关系触发器输出与输入的逻辑关系设原态为设原态为“0”态态10 00 01 11 11 10触发器保持触发器保持“0”态不态不变变复位端复位端0 0 结论结论:不论不论 触发器原来触发器原来 为何种状态,为何种状态,当当 S=1
5、,R=0时,时,将使触发器将使触发器 置置“0”或称或称 为复位。为复位。Q QQ Q.G1&.&G2S SR R大家有疑问的,可以询问和交流大家有疑问的,可以询问和交流可以互相讨论下,但要小声点可以互相讨论下,但要小声点0 01 1设原态为设原态为“0”态态0 01 11 11 10 00翻转为翻转为“1”态态 S=0,R=1Q QQ Q.G1&.&G2S SR R(2)设原态为设原态为“1”态态01 11 10 00 00 01触发器保持触发器保持“1”态不态不变变置位端置位端1 1 结论结论:不论不论 触发器原来触发器原来 为何种状态,为何种状态,当当 S=0,R=1时,时,将使触发器将
6、使触发器 置置“1”或称或称 为置位。为置位。Q QQ Q.G1&.&G2S SR R1 11 1设原态为设原态为“0”态态0 01 10 00 01 11保持为保持为“0”态态 S=1,R=1Q QQ Q.G1&.&G2S SR R(3)设原态为设原态为“1”态态11 11 10 00 00 01触发器保持触发器保持“1”态不态不变变1 1 当当 S=1,R=1时,时,触发器保持触发器保持 原来的状态,原来的状态,即触发器具即触发器具 有保持、记有保持、记 忆功能。忆功能。Q QQ Q.G1&.&G2S SR R110011111110若若G1先翻转,则触发器为先翻转,则触发器为“0”态态“
7、1”态态 S=0,R =0 当信号当信号S=R =0同时变为同时变为1时,由时,由于与非门的翻转于与非门的翻转时间不可能完全时间不可能完全相同,触发器状相同,触发器状态可能是态可能是“1”态,态,也可能是也可能是“0”态,态,不能根据输入信不能根据输入信号确定。号确定。Q QQ Q.G1&.&G2S S R R 10若先翻转若先翻转若先翻转若先翻转(4)与非门组成的基本与非门组成的基本与非门组成的基本与非门组成的基本 RSRS 锁存器的特性表锁存器的特性表锁存器的特性表锁存器的特性表 触发器置触发器置1触发器置触发器置01 11 10 00 0基本基本 RS 锁存器锁存器真值表真值表真值表真值
8、表逻辑符号逻辑符号QQS R S R Qn+11 0 0 置置00 1 1 置置11 1 不变不变 保持保持0 0 同时变同时变 1后不确定后不确定功能功能低电平有效低电平有效低电平有效低电平有效或非门组成的基本或非门组成的基本或非门组成的基本或非门组成的基本RSRS 锁存器的特性表锁存器的特性表锁存器的特性表锁存器的特性表 置置1置置0注意正常工作时应遵守S SR R =0的约束条件即不应加以 S S =R R =0的输入信号。二、动作特点:二、动作特点:它是一种电平控制触发器。它是一种电平控制触发器。它是一种电平控制触发器。它是一种电平控制触发器。R R (Reset Direct)-(R
9、eset Direct)-直接置直接置直接置直接置“0”“0”端端端端(复位端复位端复位端复位端)S S (Set Direct)-(Set Direct)-直接置直接置直接置直接置“1”“1”端端端端(置位端置位端置位端置位端)在基本在基本RS 锁存器锁存器中,因输入信号直接中,因输入信号直接加在输出门上,所以输入信号在全部作用时加在输出门上,所以输入信号在全部作用时间里,都能直接改变输出端间里,都能直接改变输出端Q和和Q的状态。的状态。例例例例1 1:画出基本画出基本画出基本画出基本 RS RS 锁存器锁存器锁存器锁存器的输出波形的输出波形的输出波形的输出波形5.2 电平触发的触发器一、电
10、路结构与工作原理一、电路结构与工作原理一、电路结构与工作原理一、电路结构与工作原理带异步置带异步置带异步置带异步置1 1、置、置、置、置0 0输入端的电平触发输入端的电平触发输入端的电平触发输入端的电平触发SRSR触发器触发器触发器触发器基本基本SR锁存器锁存器导引电路导引电路&G4SR&G3CP.&G1&G2.SDRDQQ时钟脉冲时钟脉冲时钟脉冲时钟脉冲一、电路结构与工作原理一、电路结构与工作原理一、电路结构与工作原理一、电路结构与工作原理 S SD D,R RD D 用于预置触用于预置触用于预置触用于预置触发器的初始状态,发器的初始状态,发器的初始状态,发器的初始状态,工作过程中应处于工作
11、过程中应处于工作过程中应处于工作过程中应处于高电平,对电路工作高电平,对电路工作高电平,对电路工作高电平,对电路工作状态无影响。状态无影响。状态无影响。状态无影响。11SDRD当当CP=0时时011 R R,S S 输入状态输入状态输入状态输入状态 不起作用。不起作用。不起作用。不起作用。触发器状态不变触发器状态不变触发器状态不变触发器状态不变.&G1&G2.SDRDQQ&G4SR&G3CP被封锁被封锁被封锁被封锁被封锁被封锁被封锁被封锁注意:用注意:用注意:用注意:用 S SD D,R RD D 将触将触将触将触发器置位或复位时,应发器置位或复位时,应发器置位或复位时,应发器置位或复位时,应
12、在在在在CP=0时时进行。进行。进行。进行。11当当 CP=1 时时1打开打开11打开打开打开打开.&G1&G2.SDRDQQ&G4SR&G3CP触发器的翻转触发器的翻转触发器的翻转触发器的翻转时刻受时刻受时刻受时刻受CP CP 控控控控制(制(制(制(CPCP高电平高电平高电平高电平时翻转)时翻转)时翻转)时翻转),而,而,而,而触发器的状态触发器的状态触发器的状态触发器的状态由由由由R R,S S的状态的状态的状态的状态决定。决定。决定。决定。当当 CP=1 时时1打开打开打开打开(1)S=0,R=00011触发器保持原态触发器保持原态触发器状态由触发器状态由R,S 输入状态决定。输入状态
13、决定。11打开打开打开打开.&G1&G2.SDRDQQ&G4SR&G3CP1101010(2)S=0,R=1触发器置触发器置“0”(3)S=1,R=0触发器置触发器置“1”11.&G1&G2.SDRDQQ&G4SR&G3CP1110011110若先翻若先翻若先翻若先翻若先翻若先翻若先翻若先翻Q=1Q=011(4)S=1,R=1当时钟由当时钟由 1变变 0 后后 触发器状态不定触发器状态不定11.&G1&G2.SDRDQQ&G4SR&G3CP电平触发电平触发电平触发电平触发SRSR触发器特性表触发器特性表触发器特性表触发器特性表电平触发电平触发电平触发电平触发SRSR触发器真值表触发器真值表触发
14、器真值表触发器真值表Q Qn n时钟到来前触发器的状态时钟到来前触发器的状态时钟到来前触发器的状态时钟到来前触发器的状态Qn+1时钟到来后触发器的状态时钟到来后触发器的状态二、动作特点:二、动作特点:1.在在CP=0期间,期间,G3、G4被封锁,触发器状被封锁,触发器状态不变。态不变。2.在在CP=1的全部时间里的全部时间里R 和和S的变化都将引的变化都将引起触发器的输出状态的变化。起触发器的输出状态的变化。CP CP=1=1期间内若输入信号多次发生变化,期间内若输入信号多次发生变化,期间内若输入信号多次发生变化,期间内若输入信号多次发生变化,则触发器的输出状态也会发生多次翻转。则触发器的输出
15、状态也会发生多次翻转。则触发器的输出状态也会发生多次翻转。则触发器的输出状态也会发生多次翻转。存在问题存在问题存在问题存在问题触发方式:电平触发方式触发方式:电平触发方式例例例例1 1:画出电平触发:画出电平触发:画出电平触发:画出电平触发SRSR 触发器的输出波形。触发器的输出波形。触发器的输出波形。触发器的输出波形。R RS SCPCP不定不定不定不定真值表真值表真值表真值表CPCP高电平时触发器高电平时触发器高电平时触发器高电平时触发器状态由状态由状态由状态由R R、S S确定确定确定确定QQ0 010 0 SR0 1 01 0 11 1 不定不定Qn+1Qn例例例例2 2:画出电平触发
16、:画出电平触发:画出电平触发:画出电平触发SRSR触发器的输出波形。触发器的输出波形。触发器的输出波形。触发器的输出波形。设触发器的初态为设触发器的初态为设触发器的初态为设触发器的初态为Q=0Q=0。0 0 SR0 1 01 0 11 1 不定不定Qn+1Qn三、电平触发的三、电平触发的三、电平触发的三、电平触发的D D触发器触发器触发器触发器D DCLKCLKD DCLKCLK1D1DC1C1Q QQ Q利用利用COMSCOMS传输门组成的电平触发传输门组成的电平触发D D触发器触发器D DCLKCLKQ QQ Q例:电平触发例:电平触发例:电平触发例:电平触发D D触发器的触发器的触发器的
17、触发器的CLKCLK和输出端和输出端和输出端和输出端D D的电压波的电压波的电压波的电压波形如图所示,画出形如图所示,画出形如图所示,画出形如图所示,画出QQ和和和和QQ的电压波形。的电压波形。的电压波形。的电压波形。5.4 5.4 脉冲触发的触发器脉冲触发的触发器一、电路结构与工作原理一、电路结构与工作原理一、电路结构与工作原理一、电路结构与工作原理1.1.主从主从主从主从SRSR触发器触发器触发器触发器逻辑符号逻辑符号 CPQSRQ CI1S1R从触发器从触发器主触发器主触发器CP CP1互补时互补时钟控制钟控制主、从主、从触发器触发器不能同不能同时翻转时翻转RS CIF从从QQQ CIF
18、主主S R1 1 1 1)电路结构电路结构电路结构电路结构01F F主主主主打开打开打开打开F F主主主主状态由状态由状态由状态由S S、R R决决决决定,接收信号并定,接收信号并定,接收信号并定,接收信号并暂存。暂存。暂存。暂存。F F从从从从封锁封锁封锁封锁F F从从从从状态保持不变。状态保持不变。状态保持不变。状态保持不变。CPCP=1=1时时时时1CP CPRS CIF从从QQQ CIF主主S R2 2)工作原理工作原理工作原理工作原理10状态保持不变。状态保持不变。状态保持不变。状态保持不变。从触发器的状态取从触发器的状态取从触发器的状态取从触发器的状态取决于主触发器,并决于主触发器
19、,并决于主触发器,并决于主触发器,并保持主、从状态一保持主、从状态一保持主、从状态一保持主、从状态一致,因此称之为主致,因此称之为主致,因此称之为主致,因此称之为主从触发器。从触发器。从触发器。从触发器。F F从从从从打开打开打开打开F主主封锁封锁0CP010101RS CIF从从QQQ CIF主主S RCP3)3)3)3)主从主从主从主从SRSR触发器触发器触发器触发器 特性表特性表特性表特性表(只在(只在(只在(只在CPCP从从从从1 1变为变为变为变为0 0时有效)时有效)时有效)时有效)主从主从主从主从SRSR触发器真值表触发器真值表触发器真值表触发器真值表 功能与电平触发功能与电平触
20、发SR触发器完全相同触发器完全相同。tt S0t R0t Q0t Q0 CP0123456例例例例1 1:已知主从:已知主从:已知主从:已知主从RS RS 触发器的触发器的触发器的触发器的CPCP和和和和S S、R R波形,波形,波形,波形,试画出试画出试画出试画出 Q Q 端的波形,设触发器的初态为端的波形,设触发器的初态为端的波形,设触发器的初态为端的波形,设触发器的初态为Q=0Q=0。cptt R0t S0t Q0t Q0t Q0例例例例2 2:已知主从:已知主从:已知主从:已知主从SR SR 触发器的触发器的触发器的触发器的CPCP和和和和S S、R R波形,波形,波形,波形,试画出试
21、画出试画出试画出 Q Q 端的波形,设触发器的初态为端的波形,设触发器的初态为端的波形,设触发器的初态为端的波形,设触发器的初态为Q=0Q=0。逻辑符号逻辑符号逻辑符号逻辑符号 CPQJKQ CI1J1K反反反反馈馈馈馈线线线线2.主从主从JK 触发器触发器1 1 1 1)电路结构)电路结构)电路结构)电路结构01F F主主主主打开打开打开打开F F主主主主状态由状态由状态由状态由SS、RR决定,接收信号决定,接收信号决定,接收信号决定,接收信号并暂存。并暂存。并暂存。并暂存。F F从从从从封锁封锁封锁封锁F F从从从从状态保持不变。状态保持不变。状态保持不变。状态保持不变。01CPCPCP0
22、11RS CIF从从QQQ CIF主主JK2 2)工作原理工作原理工作原理工作原理10状态保持不变。状态保持不变。状态保持不变。状态保持不变。F F从从从从打开打开打开打开F主主封锁封锁0CP01CP0101RS CIF从从QQQ CIF主主JK从触发器的状态与主从触发器的状态与主从触发器的状态与主从触发器的状态与主触发器状态一致。触发器状态一致。触发器状态一致。触发器状态一致。01010(1)J=1,K=1 设触发器原设触发器原态为态为“0”态态翻转为翻转为“1”态态11 011 0101001主从状主从状主从状主从状态一致态一致态一致态一致状态不变状态不变状态不变状态不变01分析分析分析分
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