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第5章 触发器,5.1 基本RS触发器,5.2 同步触发器,5.3 边沿触发器,5.5 触发器逻辑功能的转换,5.4 主从触发器,一、双稳态电路（Bistate Elements）,问题：由于电路没有输入，无法控制或改变它的状态。,基本RS触发器,电路有两个稳定工作状态：,1. Q=1,=0,2. Q=0,=1,电路图,二、由或非门构成的基本RS触发器, 电路结构和逻辑符号,R、S称为触发脉冲输入端，R为复位（Reset）端，S为置位（Set）端。,基本RS触发器,逻辑符号,电路图,当R=S=0时，输出不变。,基本RS触发器, 输入和输出的关系,1,0,0,1,R=0，S=1：,Q=1 ， =0,R=1，S=0，,R=1，S=1，,基本RS触发器,Q=0 ， =1,Q=0 ， =0, 输入和输出的关系表,基本RS触发器,10,01,00,00,00,00,10,对于由或非门构成的基本RS触发器采用正脉冲触发。,三、由与非门构成的基本RS触发器, 电路结构和符号,基本RS触发器, 输入输出关系,四、触发器的状态, 0态、1态、不正常态, 现态和次态,现态（Present State）：触发器在接收信号之前所处的状态，用Qn表示；,基本RS触发器,次态（Next State）：触发器在接收信号之后建立的新的稳定状态，用Qn+1表示。, 基本RS触发器的状态真值表：,基本RS触发器,当S=R=0时， Qn+1=Qn,当S=1，R=0时，Qn+1=1,当S=0，R=1时，Qn+1=0,当S=1，R=1时，Qn+1=,（约束条件）,当RS触发器输入端同时加1时，Q和Q 都变成了0。当R、S同时由10时，触发器的输出将会出现由010反复切换。,基本RS触发器,五、基本RS触发器的应用, 作为存储单元，可存储1位二进制信息。, 其它功能触发器的基本组成部分。, 构成单脉冲发生器,基本RS触发器,窄脉冲,单脉冲发生电路：,每按动开关AN一次，触发器只输出一个正脉冲。,基本RS触发器,基本RS触发器,基本R-S触发器输入端均为1,一、同步RS触发器, 电路结构和逻辑符号,同步触发器,基本RS触发器,时钟脉冲,CP=0：,CP=1：,控制输入端R、S通过“非”门作用于 基本R-S触发器,S=0，R=0：Qn+1=Qn,S=1，R=0：Q n+1=1,S=0，R=1：Q n+1=0,S=1，R=1：Q n+1= , 状态真值表, 特性方程,同步触发器,（约束条件）,同步RS触发器与基本RS触发器的逻辑功能是一致的, 基本RS触发器与同步RS触发器的区别,（a）基本RS触发器输出波形,（b）同步RS触发器输出波形,同步触发器,结论：同步RS触发器只在高电平期间接收输入信号，称为电平触发方式。,二、D 触发器（Delay flipflops）, 状态转换真值表,同步触发器, 电路结构和逻辑符号, 特性方程,三、同步JK触发器,将 触发器特性方程,同步触发器, 电路结构和逻辑符号, 特性方程, 状态转换真值表（请自行列出）, 状态转换图,状态 0,状态 1,状态转换图,同步触发器,四、同步T触发器, 特性方程, 真值表,同步触发器, 电路结构和逻辑符号,T触发器可看成是JK触发器在J=K条件下的特例,五、同步T触发器,T触发器可看成T触发器在T恒等于1条件下特例，其特征方程是：,同步触发器, 电路结构和逻辑符号,小结,一、同步触发器 的空翻现象,触发器状态变化多于一次的现象称为空翻。,空翻带来两个问题：一是触发器的抗干扰能力下降；二是限制了触发器的使用范围。,空翻产生的根源在于同步触发器的结构。,边沿触发器,D触发器逻辑图,波形图,二、边沿触发方式,如果触发器仅在CP脉冲的上升沿或下降沿时刻接收输入信号，称为边沿触发方式。,边沿触发器,例2：一上升沿触发的D触发器，设初态为1，试在给定CP、D下，画出Q和Q波形。,边沿触发器只有CP的上升沿或下降沿瞬间才能接受控制输入信号，改变状态，因此在一个时钟脉冲下，触发器最多只能翻转一次，从根本上杜绝了空翻的现象。,边沿触发器,三、维持阻塞D触发器, 电路结构和逻辑符号,G3、G4、G5、G6构成了D信号的输入通道。D信号只有通过这几个门的传送，才能到达基本RS触发器的输入端，使触发器的输出状态改变。,边沿触发器,基本RS触发器,上升沿触发, 工作原理分析（CP=0）,1. 触发器维持原状态不变。,边沿触发器,0,D,2. 输入信号D 经门G6取反后到达门G4的输入端，再经门G5取反后到达门G3的输入端，等待送入。,当CP=0时：, 工作原理分析（设D=0，当CP由01时 ）,边沿触发器,若D =0， CP=1时，则Qn+1=D=0，并立即封锁输入通路。,封锁输入通路, 工作原理分析（设D=1，当CP由01时 ）,边沿触发器,若D =1， CP=1时，则Qn+1=D=1，并立即封锁输入通路。,封锁输入通路,1同步触发器由于结构不完善，存在空翻现象；,2边沿触发器采用了边沿触发方式，克服了空翻现象；,3不同的触发方式是采用不同的触发器结构来实现的。,边沿触发器,结论, 电路结构及符号（教材P130）,主触发器,从触发器, 动作特点：,(1) CP=1期间，主FF 根据R、S 翻转，从FF不变。,主从RS触发器,主从触发器的标志,主从RS触发器, 主从RS触发器的动作特点：,(1) 在CP的一个变化周期中触发器输出端的状态只可能改变一次，从而杜绝了空翻现象；,主从RS触发器, 电路结构（教材P130）,主从JK触发器,从触发器,主触发器, 电路结构（教材P130）,主从JK触发器,主从RS触发器,S,R,主从JK触发器, 主从JK触发器的动作特点：,(1) 在CP的一个变化周期中触发器输出端的状态只可能改变一次，从而杜绝了空翻现象；,主从JK触发器,(3)在Qn=0时，主触发器只能接受置1输入信号；在Qn=1时，主触发器只能接受置0输入信号，其结果是在CP=1期间主触发器只可能翻转1次(如脉冲4期间）。,主从JK触发器,(3)在Qn=0时，主触发器只能接受置1输入信号；在Qn=1时，主触发器只能接受置0输入信号，其结果是在CP=1期间主触发器只有可能翻转1次(如脉冲4期间）。,目前生产的时钟控制触发器定型产品中只有JK触发器和D型触发器。其它功能的触发器可由这两种触发器转化而成。, JK、D 触发器转化为 T触发器,触发器的功能转换, 将 D 触发器转换为 RS、JK、T,D 转换成 JK,D 转换成 RS,触发器的功能转换,D 转换成 T,触发器的功能转换, 将 JK 转换成 D,触发器的功能转换,触发器特点,触发器分类,本章重点,触发器外部逻辑功能、触发方式。,时序逻辑电路的最基本单元；能够存储一位二进制信息的基本单元。,1.有两个能够保持的稳定状态，分别用来表示逻辑0和逻