第22章触发器和时序逻辑电路

1、（1-1） 第第2222章章 触发器和时序逻辑电路触发器和时序逻辑电路 (1)(1) （1-2） 触发器输出有两种可能的状态：触发器输出有两种可能的状态：0、1 输出状态不只与现时的输入有关，还输出状态不只与现时的输入有关，还 与原来的输出状态有关与原来的输出状态有关 触发器是有记忆功能的逻辑部件触发器是有记忆功能的逻辑部件 按功能分类：按功能分类：R-S触发器、触发器、D型触发器、型触发器、 JK触发器、触发器、T型触发器等型触发器等 按稳定状态分类：双稳态触发器、单按稳定状态分类：双稳态触发器、单 稳态稳态触发器、无稳态触发器触发器、无稳态触发器 （1-3） &a&b QQ DR DS 反

2、馈反馈 两个输入端两个输入端 两个输出端两个输出端 22.122.1双稳态触发器双稳态触发器 22.1.1 RS触发器触发器 1. 基本基本RS触发器触发器 （1-4） &a&b QQ DRDS 原状态原状态10QQ 1 1 0 0 1 01 0 输出仍保持输出仍保持10QQ 输入输入 =0(1 0 1), =1时时 DRDS （1-5） &a&b QQ DRDS 原状态原状态 01QQ 0 1 1 1 1 01 0 输出变为输出变为10QQ 输入输入 =0(1 0 1), =1时时 DRDS （1-6） 原状态原状态 10QQ 10 101 0 1 1 输出变为输出变为01QQ &a&b Q

3、Q DRDS 输入输入 =1, =0(1 0 1)时时 DRDS （1-7） 原状态原状态 01QQ 0 0 1 1 0 10 1 输出保持输出保持 01QQ &a&b Q Q DR DS 输入输入 =1, =0(1 0 1)时时 DRDS （1-8） 原状态原状态 10 1 1 1 0 0 1 输出保持原状态输出保持原状态 01QQ 01QQ &a&b QQ D R D S 输入输入 =1, =1时时 DRDS （1-9） 原状态原状态 10QQ 01 110 1 1 0 输出保持原状态输出保持原状态10QQ &a&b QQ DRDS 输入输入 =1, =1时时 DRDS （1-10） 00

4、 11 输出全是输出全是1 但当但当RD=SD=0同时变为同时变为1时，翻转快时，翻转快 的门输出变为的门输出变为0，另一个不得翻转。，另一个不得翻转。 &a&b QQ DR DS 输入输入 =0(1 0 1), =0(1 0 1)时时 DRDS （1-11） 基本触发器的功能表基本触发器的功能表 Q Q 1 1 保持原状态保持原状态 0 1 0 1 1 0 1 0 0 0 同时变为同时变为 1 后不确定后不确定 DR DS （1-12） 基本触发器的特点总结：基本触发器的特点总结： （1 1）有两个互补的输出端，有两个稳定的状态。）有两个互补的输出端，有两个稳定的状态。 （2 2）有复位（有

5、复位（Q Q=0=0）、置位（）、置位（Q Q=1=1）、保持原状态三种）、保持原状态三种 功能。功能。 （3 3）由于反馈线的存在，无论是复位还是置位，有效）由于反馈线的存在，无论是复位还是置位，有效 信号只需要作用很短的一段时间，即信号只需要作用很短的一段时间，即“一触即发一触即发”。 （1-13） 2.可控可控 RS触发器触发器 &c&d Q Q DR DS &a&b R SC 时钟信号时钟信号 直接置直接置0 、置、置1 R、S为输入为输入 控制端控制端 （1-14） &c&d Q Q DR DS &a&b RS C C=0时时 0 11 触发器保持原态触发器保持原态 （1-15） C

6、=1时时 1 RS &c&d Q Q DR DS &a&b RS C （1-16） RS触发器的功能表触发器的功能表 Q （1-17） 简化的功能表简化的功能表 R S Qn+1 0 0 Qn 0 1 1 1 0 0 1 1 不确定不确定 Qn+1 -下一状态下一状态 （一个时钟脉冲过后的状态）（一个时钟脉冲过后的状态） Qn -原状态原状态 （1-18） 逻辑符号逻辑符号 RSC QQ DR DS （1-19） 例：画出例：画出RS触发器的输出波形触发器的输出波形 。 CP R S Q Q Set Reset使输出全为使输出全为1 CP撤去后撤去后 状态不定状态不定 （1-20） 22.1.

7、2 JK触发器触发器 JK触发器有触发器有 两个输入控两个输入控 制端制端J、K， 它的功能最它的功能最 完善完善 Q Q R2S2 C F从 从 Q Q R1S1 C F主 主 QQ CP KJ CP 1 （1-21） JK触发器触发器 的功能的功能 =0=0 被封锁被封锁 保持原态保持原态 J=K=0时：时： KJ R2S2 C F从 从 Q Q R1S1 C F主 主 CP QQ CP 1 （1-22） JK触发器触发器 的功能的功能 =1=1 J=K=1时：时： KJ R2S2 C F从 从 Q Q R1S1 C F主 主 CP QQ CP 1 状态翻转状态翻转 （1-23） JK触发

8、器触发器 的功能的功能 =0=1 Qn=0时时 01 Qn+1=1 1 J=1，K=0时：时： 分两种情况分两种情况 （Q=0,Q=1） KJ R2S2 C F从 从 Q Q R1S1 C F主 主 CP QQ CP 1 （1-24） JK触发器触发器 的功能的功能 =0=1 Qn=1时时 10 0 0 F主 主被封 被封 保持原态保持原态 Qn+1 =1 KJ R2S2 C F从 从 Q Q R1S1 C F主 主 CP QQ CP 1 （1-25） JK触发器触发器 的功能的功能 =1=0 Qn+1=0 同样原理：同样原理： J=0，K=1时：时： KJ R2S2 C F从 从 Q Q R

9、1S1 C F主 主 CP QQ CP 1 （1-26） J K Qn+1 0 0 Qn 0 1 0 1 0 1 1 1 n Q 功能表功能表逻辑符号逻辑符号 C Q Q KJ DRDS （1-27） 时序图时序图 CP K J Q JQ 保持保持T （1-28） 1. JK触发器转换成触发器转换成D触发器触发器 C Q Q KJ D CP 22.1.3 22.1.3 触发器逻辑功能的转换触发器逻辑功能的转换 （1-29） D Qn+1 0 0 1 1 功能表功能表逻辑符号逻辑符号 D C Q Q DRDS （1-30） CP D Q Q 例：画出例：画出D触发器的输出波形。触发器的输出波形。

10、 （1-31） 2. JK触发器转换成触发器转换成T触发器触发器 C Q Q KJ T CP （1-32） T 0 1 n Q n Q 1n Q 功能表功能表 RDSD C QQ T 逻辑符号逻辑符号 （1-33） 时序图时序图 CP Q T （1-34） 3. D触发器转换成触发器转换成T 触发器触发器 C QQ D CP （1-35） CP D Q t1t2 Q D在在CP=1期间有干扰，便产生了错误的输出。期间有干扰，便产生了错误的输出。 因此，主从触发器不允许在因此，主从触发器不允许在CP=1期间有干扰，期间有干扰， 否则可能产生误动作。否则可能产生误动作。 22.1.4 22.1.4

11、 触发器的触发方式触发器的触发方式 1. 主从触发方式主从触发方式 （1-36） 2. 边沿触发方式边沿触发方式 为了免除为了免除CP=1期间输入控制电平不许期间输入控制电平不许 改变的限制，可采用改变的限制，可采用边沿触发边沿触发方式。其特方式。其特 点是：触发器只在时钟跳转时发生翻转，点是：触发器只在时钟跳转时发生翻转， 而在而在CP=1或或CP=0期间，输入端的任何变期间，输入端的任何变 化都不影响输出。化都不影响输出。 如果翻转发生在上升沿就叫如果翻转发生在上升沿就叫“上升沿触上升沿触 发发”或或“正边沿触发正边沿触发”。如果翻转发生在。如果翻转发生在 下降沿就叫下降沿就叫“下降沿触发

12、下降沿触发”或或“负边缘触负边缘触 发发”。 （1-37） &e&f Q Q &c&d &a&b DCP 设原态设原态Q=0 并设并设D=1 1 CP=0期间，期间， c 、d被锁，被锁， 输出为输出为1。 0 0 11 0维持维持阻塞阻塞D触发器触发器 （1-38） 1 c=1 、d=1 反馈到反馈到a、 b的输入，的输入， a、b输出输出 为为0、1。 0 0 11 11 01 0 &e&f Q Q &c&d &a&b DCP （1-39） CP正沿到达正沿到达 时时c、d开启，开启， 使使c=1，d=0。 1 1 11 01 10 Q翻转为翻转为1 01 &e&f Q Q &c&d &a&b DCP （1-40） CP正沿过正沿过 后，后，d=0将将 c封锁封锁,并使并使 b=1，维持，维持 d=0。 1 10 01 因此以后因此以后 CP=1期期 间间D的变的变 化不影响化不影响 输出。输出。 0 0 1 &e&f Q Q &c&d &a&b DCP 其它情况，请自己分析。其它情况，请自己分析。 （1-41） CPDQn+1 0Qn 1Qn 00 11 边沿触发的边沿触发的D触发器功能表触发器功能表 正沿触发正沿触发