数字逻辑电路fan5-4

1、第五章 集成触发器l5.1 5.1 基本触发器基本触发器l5.2 5.2 钟控触发器钟控触发器l5.3 5.3 主从触发器主从触发器l5.4 5.4 边沿触发器边沿触发器维持阻塞边沿触发器维持阻塞边沿触发器 ；利用各门电路传输延迟时间的不同构成边沿触发器；利用各门电路传输延迟时间的不同构成边沿触发器；利用利用CMOSCMOS传输门的边沿触发器；传输门的边沿触发器；利用二极管进行配置的边沿触发器等。利用二极管进行配置的边沿触发器等。4 4 边沿触发器边沿触发器主要有：主要有： 边沿触发器即利用边沿触发器即利用cpcp边沿触发的触发器，也就是触发器的边沿触发的触发器，也就是触发器的次态次态仅取决于

2、仅取决于cpcp信号的上升沿信号的上升沿 ( () )或下降沿或下降沿 ( () )到达到达时刻输入信号的状态。时刻输入信号的状态。一、边沿一、边沿JK触发器触发器(74LS112)自学工作原理（了解）。自学工作原理（了解）。原理提示原理提示: :由或非门由或非门G1,G2G1,G2和与非门和与非门G4,G5G4,G5构成基本触发器。构成基本触发器。与非门与非门G7,G8G7,G8构成触发引导门构成触发引导门, ,且且G7,G8 G7,G8 的的延迟时间延迟时间 大于大于基本触发器的基本触发器的翻转时间翻转时间。 下降沿触发。下降沿触发。QJcpK1JC11KQ DR DS符号符号利用各门电路

3、传输延利用各门电路传输延迟时间的不同构成的迟时间的不同构成的边沿触发器边沿触发器二、维持阻塞二、维持阻塞D触发器触发器 维持阻塞结构的触发器形式较多，有对称、非对称之维持阻塞结构的触发器形式较多，有对称、非对称之分；有维持阻塞分；有维持阻塞RSRS触发器和维持阻塞触发器和维持阻塞D D触发器等。触发器等。1、电路结构、电路结构 6 6与非门组成对称形式，与非门组成对称形式，其中其中1 1、2 2、3 3、4 4、为同步触发器，、为同步触发器，集成芯片如集成芯片如74LS7474LS74。 维维0线线CP&阻阻0线线阻阻1线线维维1线线G2G3G5G4G6G1QQD2、工作原理、工作原理设原态设

4、原态Q=0，并设，并设D=1CP=0CP=0期间期间,G3=G4=1,G3=G4=1100110&G1&G2QQDcp&G3&G4&G5&G6维维1线线阻阻0线线维维0线线阻阻1线线 G3=G4=1 G3=G4=1反馈到反馈到 G5 G5，G6G6的输入，的输入， G5 G51 1、G6G60 0100110&G1&G2QQDcp&G3&G4&G5&G6维维1线线阻阻0线线维维0线线阻阻1线线11001设原态设原态Q=0，并设，并设D=1 CP=0 CP=0期间期间,G3=G4=1,G3=G4=110011011001 CP CP正沿到达时正沿到达时 G3G4G3G4开启，使开启，使 G3=0

5、G3=0，G4=1G4=1。 Q Q翻转为翻转为1 1111&G1&G2QQDcp&G3&G4&G5&G6维维1线线阻阻0线线维维0线线阻阻1线线10 G3=G4=1 G3=G4=1反馈到反馈到 G5 G5，G6G6的输入，的输入， G5 G51 1、G6G60 0。设原态设原态Q=0，并设，并设D=1 CP=0 CP=0期间期间,G3=G4=1,G3=G4=111110011&G1&G2QQDcp&G3&G4&G5&G6维维1线线阻阻0线线维维0线线阻阻1线线10 CP CP正沿过后，正沿过后，G3=0G3=0 将将G4G4封锁封锁, ,并使并使 G5=1G5=1，维持，维持G3=0G3=0

6、。010因此以后因此以后CPCP=1=1期间期间D D 的变化不影响输出。的变化不影响输出。 CPCP正沿到达时正沿到达时 G3G4G3G4开启，使开启，使 G3=0G3=0，G4=1G4=1。 Q Q翻转为翻转为1 1 G3=G4=1 G3=G4=1反馈到反馈到 G5 G5，G6G6的输入，的输入， G5 G51 1、G6G60 0。设原态设原态Q=0，并设，并设D=1 CP=0 CP=0期间期间,G3=G4=1,G3=G4=1其它情况（其它情况（D0）时的翻转以及异步清）时的翻转以及异步清0、异步置异步置1的工作原理，请大家自己分析。的工作原理，请大家自己分析。工作原理小结工作原理小结:(

7、1)cp=0(1)cp=0，3 3、4 4门被封锁，触发器维持原状态不变门被封锁，触发器维持原状态不变(2)cp (2)cp 时刻，触发翻转，状态由时刻，触发翻转，状态由D D决定，决定，Q Qn+1n+1=D=D。(3)(3)翻转后，在翻转后，在cpcp1 1期间，靠期间，靠4 4条反馈线（维持、阻塞线）条反馈线（维持、阻塞线） 维持新状态，无空翻。维持新状态，无空翻。说明说明:2. 边沿触发抗干扰能力强，且不存在空翻，应用较广泛。边沿触发抗干扰能力强，且不存在空翻，应用较广泛。1.在应用触发器时，要特别注意触发形式，否则很容易在应用触发器时，要特别注意触发形式，否则很容易 造成整个数字系统

8、工作不正常。造成整个数字系统工作不正常。边沿边沿D D触发器功能表触发器功能表符号符号CP D Qn+1 0 Qn 1 Qn 0 0 1 1 上升沿触发上升沿触发QDcp1DC1Q DR DS无圈无圈“”,上上升降沿翻转升降沿翻转异步置异步置1端端异步清异步清0端端3、功能描述、功能描述(1)特征表和特征方程特征表和特征方程特征表：特征表：特征方程特征方程:Q n+1=D(2)驱动表驱动表(3)状态转换图状态转换图Qn D Qn+1 0 0 0 0 1 11 0 0 1 1 1Qn Qn+1 D0 0 00 1 11 0 01 1 101D=1D=1D=0 D=0CP D Qn+1 0 Qn

9、1 Qn 0 0 1 1 (4)时序图时序图CPDQ( (设原态设原态Q=1)Q=1) DR DS异步清异步清0 0异步置异步置1 1变0转0变0变0转1Q n+1=DnQDcp1DC1Q DR DS 形式上也是一种主从结构，由或非门组成基本触发形式上也是一种主从结构，由或非门组成基本触发器，具有完全不同的动作特点。器，具有完全不同的动作特点。三、三、CMOS边沿触发器边沿触发器 电路结构电路结构1 1TG1DcpG3Q QTG31 1 1 1TG21 1TG41 1 1 1cpcpcpcpcpcpcpQ Q主主Q Q主主Q QQ Q从从Q Q从从G1G2G4G5G6主触发器主触发器从触发器从

10、触发器SR1 1TG1DcpG3Q QTG31 1 1 1TG21 1TG41 1 1 1cpcpcpcpcpcpcpQ Q主主Q Q主主Q QQ Q从从Q Q从从G1G2G4G5G6传输门传输门TG2,TG3TG2,TG3，在在cpcp1 1 时导通。时导通。传输门传输门TG1,TG4TG1,TG4，在在cpcp0 0 时导通。时导通。 工作原理工作原理（复习传输门的导通条件）（复习传输门的导通条件）1 1TG1DcpG3Q QTG31 1 1 1TG21 1TG41 1 1 1cpcpcpcpcpcpcpQ Q主主Q Q主主Q QQ Q从从Q Q从从G1G2G4G5G6cpcp0 0时时

11、TG1,TG4 TG1,TG4导通；导通；TG2,TG3TG2,TG3关断，切断主从触发器间的联系，关断，切断主从触发器间的联系，保持不变。保持不变。 , QQD DD DD 主主QD 主主Q为接收信号作准备。为接收信号作准备。1 1TG1DcpG3Q QTG31 1 1 1TG21 1TG41 1 1 1cpcpcpcpcpcpcpQ Q主主Q Q主主Q QQ Q从从Q Q从从G1G2G4G5G6cpcp及及cpcp1 1时时TG2,TG3TG2,TG3导通；导通；TG1,TG4TG1,TG4关断，切断外输入信号和主触发器关断，切断外输入信号和主触发器 间的联系，使间的联系，使D D的变化不

12、再影响触发器的状态。的变化不再影响触发器的状态。D DD DD 主主QD 主主QD DD DD DDDQQQQ G6，即：，即：反相形成反相形成通过通过主主主主DDQQQQ G5G3,，即即：两两次次反反相相形形成成通通过过主主主主保保持持状状态态作作准准备备。通通）时时（为为另另外外，主主从从QDQQ TG0cp ,4 输出状态转换发生在输出状态转换发生在cpcp上升沿，称上升沿触发的上升沿，称上升沿触发的边沿触发器。边沿触发器。说明：说明： (1)cp(1)cp、cpcp作用，使主、从触发器一通一止，无空翻。作用，使主、从触发器一通一止，无空翻。 (2)(2)传输门的传输门的cpcp、cp

13、cp互换，可实现下降沿触发。互换，可实现下降沿触发。 (3)(3)有异步清有异步清0 0、置、置1 1输入输入 (4)(4)若双端输入，为若双端输入，为JKJK触发器，如触发器，如CC4027CC4027双双JKJK触发器。触发器。3、 动作特点：动作特点：D & &1 1 &JKQnnnnnnnnnQKQJKJQKQJQKQJKQQJD )()()(nnnQKQJDQ1同时具有保持、翻转功能的触发器，又称同时具有保持、翻转功能的触发器，又称可控的翻转触发器。有一个控制端可控的翻转触发器。有一个控制端T T：当当T=0T=0时，保持；时，保持； T=1 T=1时，翻转。即变成时，翻转。即变成T

14、 T 触发器。触发器。5 5 不同功能触发器间的转换不同功能触发器间的转换 触发器按功能分有触发器按功能分有RSRS触发器，触发器，JKJK触发器，触发器，D D触发器，触发器，T T触发器和触发器和TT触发器。触发器。一、一、T和和T 触发器触发器 TT 触发器：触发器：只有翻转功能的触发器，又称翻转触发器、只有翻转功能的触发器，又称翻转触发器、计数触发器，即每来一个时钟脉冲，状态改计数触发器，即每来一个时钟脉冲，状态改变一次。变一次。 T T触发器：触发器：(1)(1)不单独生产，由其他触发器转换而得不单独生产，由其他触发器转换而得; ;(2)(2)时钟脉冲极性由被转换的触发器决定。时钟脉

15、冲极性由被转换的触发器决定。T T触发器功能描述触发器功能描述真值表：真值表：特征表：特征表：激励表：激励表：0 0 00 1 11 0 1 1 1 0 Q Qn n Q Qn+1 n+1 T TQ Qn n T QT Qn+1n+10 0 00 1 11 0 11 1 0特征方程：特征方程：T QT Qn+1n+10 Q0 Qn n1 Q1 Qn nnnnnQTQTQTQ1说明：说明：转换为转换为TT功能触发器功能触发器二、触发器类型转换二、触发器类型转换 转换方法：转换方法：即原输入端即原输入端通过转换电路通过转换电路新触发输入端。新触发输入端。求转换逻辑电路。求转换逻辑电路。1 1、J

16、KJ K触发器的转换触发器的转换( (D,T ,T)：JKJK触发器触发器D D 触发器触发器T T 触发器触发器nnnQKQJQ1nnnnnQDQDQQDDQ)(1 nnnQTQTQ1DKDJ，可得：可得：TKJ，可得：可得：T转换为转换为T T功能触发器功能触发器转换为转换为D D功能触发器功能触发器1 KJ当：当：QJcpK1JC11KQ DR DSTQJcpK1JC11KQ DR DS & &D1 1TT触发器触发器2、D触发器的转换触发器的转换( (JK,T,T)：D D触发器：触发器：DQn1JK JK 触发器触发器nnnQKQJQ1nnQKQJD可得：可得：转换为转换为JKJK功

17、能触发器功能触发器nnnnQTQTQTQ1nQTD可得：可得：转换为转换为T T功能触发器功能触发器T T 触发器触发器nnQQ1nQD 可可得得：转换为转换为TT功能触发器功能触发器T T 触发器触发器 &J 1 1 & & &QDcp1DC1Q DR DSKT = =1 1QDcp1DC1Q DR DSQDcp1DC1Q DR DS 小结小结难点：维持阻塞触发器的工作原理 重点：各种边沿触发器的工作原理及其功能描述 关键：每种触发器的电路结构为什么会导致其动作特点 作业作业P174： 13、14、17、18本章要求本章要求 熟练掌握各种功能触发器的功能特性熟练掌握各种功能触发器的功能特性,

18、特性特性 表、特征方程、激励表、状态图、波形图。表、特征方程、激励表、状态图、波形图。掌握不同功能触发器的相互转换。掌握不同功能触发器的相互转换。习题之三习题之三例例5.1.15.1.1 在用与非门组成的基本在用与非门组成的基本RS触发器中，设初始状态为触发器中，设初始状态为0，已，已知输入知输入R、S的波形图，画出两输出端的波形图。的波形图，画出两输出端的波形图。解：解：由表由表5.1.1知，当知，当R、S都为都为高电平时，触发器保持原状高电平时，触发器保持原状态不变；当态不变；当S 变低电平时，变低电平时，触发器翻转为触发器翻转为1状态；当状态；当R 变低电平时，触发器翻转为变低电平时，触发器翻转为0状态；不允许状态；不允许R、S同时为同时为低电平。低电平。RSQQ例例5.2.15.2.1 已知主从已知主从JK触发器触发器J、K的波形如图所示，画出输出的波形如图所示，画出输出Q的波形的波形图（设初始状态为图（设初始状态为0）。）。在画主从触发器的波形图时，应注在画主从触发器的波形图时，应注意以下两点：