钟控同步RS触发器ppt课件.ppt

钟控RS触发器 无序 有序 基本RS触发器属于异步式或称为无时钟触发器 动作特点是 当输入的置0或置1信号一出现 输出状态就可能随之而发生变化 触发器状态的转换没有一个统一的节拍 复习 基本RS触发器的动作特点 在使用触发器时 往往要求按一定的节拍动作 这种触发器有两种输入端 信号输入端 决定其输出状态的数据 如RS触发器的置0 置1端R和S CP输入端 决定其动作时间的时钟脉冲 ClockPulse 具有时钟脉冲输入端的触发器称为时钟触发器 也叫 同步RS触发器 一 钟控RS触发器 信号输入端 时钟脉冲输入端 钟控门 钟控的基本原理 触发器 二 结构组成 门1和门2构成基本的RS触发器 直接置 0 端 直接置 1 端 门3和门4构成RS引导触发器 R S 置 0 输入端高电平有效 置 1 输入端高电平有效 CP Q 显然同步RS触发器受时钟脉冲控制触发 因此又称为钟控RS触发器 即钟控RS触发器的输出状态 不仅取决于输出现态及输入信号的变化 还受时钟脉冲CP的控制 CP Q CP端子称为时钟脉冲控制端 CP 0时无论输入端子R和S何种状态 触发器输出Q均保持原态不变 只有CP 1时 其输出状态才由R S状态决定 钟控RS触发器的逻辑图符号 国际流行的逻辑图符号 三 钟控RS触发器的工作原理 CP 当时钟脉冲CP 0时的情况 0 0 1 0 1 门3和门4因CP 0而有0出1 1 1 1 1 0 门1有0出1 1 0 1 门2全1出0 触发器状态不变 保持功能 当时钟脉冲CP 0时的情况 1 0 1 0 门3和门4仍因CP 0而有0出1 1 1 1 1 门1全1出0 0 1 0 门2有0出1 触发器状态不变 保持功能 归纳 当钟控RS触发器的时钟脉冲控制端状态为低电平 0 时 无论两输入状态或输出现态如何 触发器均保持原来的状态不变 换句话说 在CP 0期间钟控RS触发器不能被触发 因此状态无法改变 为保持功能 1 时钟脉冲CP 1时的情况 CP 1 1 0 1 0 此时门3有0出1 1 1 1 0 门1全1出0 0 1 触发器状态不变 保持功能 1 0 1 门4全1出0 1 输入R 0 S 1时 门2有0出1 时钟脉冲CP 1时的情况 CP 1 0 1 0 1 此时门3有0出1 1 1 1 0 门1全1出0 0 1 门2有0出1 触发器状态由0翻转为1 置1功能 归纳 当时钟脉冲控制端状态为高电平 1 时 电路被触发 输出次态随着两输入状态及输出现态发生改变 此时只要输入R 0 S 1 无论输出现态如何 钟控RS触发器均为置1功能 为此把S称为置1端 高电平有效 1 0 1 门4全1出0 1 当输入R 0 S 1时 时钟脉冲CP 1时的情况 CP 1 1 0 1 0 此时门4有0出1 1 1 0 1 门2全1出0 1 0 触发器状态由1改变为0 置0功能 1 1 0 门3全1出0 3 当输入R 1 S 0时 门1有0出1 时钟脉冲CP 1时的情况 归纳 当时钟脉冲控制端状态为高电平 1 时 电路被触发 输出次态随着两输入状态及输出现态发生改变 此时只要输入R 1 S 0 无论输出现态如何 钟控RS触发器均为置0功能 为此把R称为置0端 高电平有效 CP 1 0 1 0 1 此时门4有0出1 1 1 0 1 门2全1出0 1 0 触发器状态不变 仍为置0功能 1 1 0 门3全1出0 4 当输入R 1 S 0时 门1有0出1 时钟脉冲CP 1时的情况 CP 1 1 0 1 0 此时门4有0出1 1 1 1 1 门2有0出1 0 1 触发器状态不变 保持功能 0 0 0 门3也是有0出1 1 当输入R 0 S 0时 门1全1出0 1 时钟脉冲CP 1时的情况 CP 1 0 1 0 1 此时门4有0出1 1 1 1 1 门2全1出0 1 0 触发器状态不变 保持功能 1 0 0 门3也是有0出1 2 当输入R 0 S 0时 门1有0出1 0 归纳 当时钟脉冲控制端状态为 1 时 电路被触发 但是 当R和S均等于0为无效态时 则无论输出现态如何 输出次态均不发生改变 此时称触发器为保持功能 时钟脉冲CP 1时的情况 CP 1 1 0 1 0 此时门4全1出0 1 1 0 0 门2有0出1 1 1 本该互非的两个输出端状态相同 出现了逻辑混乱 这显然在正常工作中视为禁止态 1 1 门3也是全1出0 1 当输入R 1 S 1时 门1也有0出1 归纳 钟控RS触发器输入状态均为1时 都处有效状态 此时互非输出无法正确选择指令而发生逻辑混乱 我们把两输入同时为1的状态称为禁止态 钟控RS触发器的动作特点 钟控RS触发器受时钟脉冲控制 只有控制信号有效时 其输出才能随着输入的变化而变化 因此钟控RS触发器的动作特点是 直接清零端 直接置1端 只有在时钟脉冲CP为 1 期间 电路输出Q的状态才能随着输入信号的变化而变化 直接清零端和直接置1端在钟控RS触发器正常工作时 应与高电平 1 相接 四 钟控RS触发器逻辑功能的描述 1 特征方程 S R 0 约束条件 钟控RS触发器的两个输入端不允许同时为高电平 所以也要加上一个约束条件 2 状态图 触发器的 0 态 触发器的 1 态 3 功能真值表 Q 在时钟脉冲CP 1期间 设Qn 0 CP 1期间引导门打开 置1 置0 状态不变 置1 输出随输入发生多次翻转的现象称为空翻 空翻易造成 触发器的可靠性降低 甚至无法判定触发器工作状态 4 时序波形图 置0 状态不变 置0 保持 置1 状态不变 其中 CP 0期间引导门关闭 显然 钟控的RS触发器只有在时钟脉冲CP 1期间才能触发而使状态发生改变 因此 钟控RS触发器属于电位触发方式 钟控RS触发器的国标图符号如下图所示 采用电位触发方式的钟控RS触发器存在 空翻 问题 为确保数字系统的可靠工作 要求触发器在一个CP脉冲期间至多翻转一次 即不允许空翻现象的出现 为此 人们研制出了边沿触发方式的主从型JK触发器和维持阻塞型的D触发器等等 这些触发器由于只在时钟脉冲边沿到来时发生翻转 从而有效地抑制了空翻现象 小圆圈表示低电平有效 S R两输入端无小圆圈说明高电