第4章触发器PPT课件

1、4.1 触发器的基本概念触发器的基本概念4.1.1 基本基本RS触发器触发器 电路组成电路组成 可由与非门和或非门组成。可由与非门和或非门组成。第1页/共24页 逻辑功能逻辑功能 R S第2页/共24页 触发器的特点触发器的特点 在外部信号触发作用下，可以由一种稳定状态转换到另在外部信号触发作用下，可以由一种稳定状态转换到另一种稳定状态。一种稳定状态。 具有记忆功能，即外部触发信号消失后仍能维持原来的具有记忆功能，即外部触发信号消失后仍能维持原来的稳定状态。稳定状态。 有两个稳定状态，有两个稳定状态，Q与与 的电平总是以互补状态出现。的电平总是以互补状态出现。 第3页/共24页 触发器的分析方

2、法触发器的分析方法 真值表真值表功能表表示触发器的次态与初态、输入信号之间的逻辑关系。功能表表示触发器的次态与初态、输入信号之间的逻辑关系。 时序波形图时序波形图时序波形图是触发器输出波形随输入信号波形变化而变化的时序波形图是触发器输出波形随输入信号波形变化而变化的图形。图形。 第4页/共24页 特征方程特征方程特征方程是触发器输出函数的逻辑表达式和约束条件（必特征方程是触发器输出函数的逻辑表达式和约束条件（必须满足的条件）。须满足的条件）。与非门组成的基本与非门组成的基本RS触发器的特征方程：触发器的特征方程：n1nQRSQ1SR（约束条件）（约束条件） 或非门组成的基本或非门组成的基本RS

3、触发器的特征方程：触发器的特征方程：RS =0 （约束条件）（约束条件） n1nQRSQ第5页/共24页 状态转换图状态转换图状态转换图是触发器从一种状态转换到另一种状态时与输状态转换图是触发器从一种状态转换到另一种状态时与输入信号之间的关系。入信号之间的关系。 第6页/共24页4.1.2 基本基本RS触发器的改进触发器的改进 钟控钟控RS触发器触发器钟控钟控RS触发器也称同步触发器也称同步RS触发器，翻转可受统一时钟脉触发器，翻转可受统一时钟脉冲控制。冲控制。缺点：存在缺点：存在“空翻空翻”现象。现象。第7页/共24页 主从型主从型RS触发器触发器 由二个钟控由二个钟控RS触发器即主触发器触

4、发器即主触发器F1和从触发器和从触发器F2串接而成。串接而成。 不存在不存在“空翻空翻”现象，现象，缺点：仍存在不定状态。缺点：仍存在不定状态。第8页/共24页 主从型主从型JK触发器触发器 无输出状态不定的问题无输出状态不定的问题存在一次翻转特性，抗干扰能力较差。存在一次翻转特性，抗干扰能力较差。第9页/共24页 边沿型触发器边沿型触发器 根据时钟脉冲根据时钟脉冲CP上升沿或下降沿时刻的输入信号转换输出上升沿或下降沿时刻的输入信号转换输出状态。状态。 初始状态的预置初始状态的预置 、 具有强置性质，与具有强置性质，与CP脉冲无关脉冲无关dRdS称为异步置位端，权位最高。称为异步置位端，权位最

5、高。第10页/共24页4.1.3 触发器的触发方式触发器的触发方式 触发器的触发方式可有三种：电平触发、脉冲触发和边沿触发器的触发方式可有三种：电平触发、脉冲触发和边沿触发。触发。 电平触发电平触发在在CP脉冲电平有效期间，输出状态跟随输入信号变化而变化。脉冲电平有效期间，输出状态跟随输入信号变化而变化。特征：在特征：在CP=1时，可多次翻转，有时，可多次翻转，有“空翻空翻”现象。现象。例如：钟控例如：钟控RS触发器。触发器。 脉冲触发脉冲触发在在CP脉冲有效期间，输出状态跟随输入信号变化而变化，但脉冲有效期间，输出状态跟随输入信号变化而变化，但一个脉冲周期内，输出状态只能变化一次，且在一个脉

6、冲周期内，输出状态只能变化一次，且在CP脉冲下降脉冲下降沿翻转变化。沿翻转变化。主从型主从型RS触发器是跟随触发器是跟随CP=1期间的最后一个输入有效信号期间的最后一个输入有效信号变化；变化；主从型主从型JK触发器是跟随触发器是跟随CP=1期间的第一个输入有效信号变期间的第一个输入有效信号变化。化。第11页/共24页 边沿触发边沿触发边沿触发是输出状态跟随边沿触发是输出状态跟随CP脉冲的上升沿或下降沿时刻脉冲的上升沿或下降沿时刻的输入信号变化。的输入信号变化。 触发器的触发方式与电路的结构形式关系触发器的触发方式与电路的结构形式关系触发器的触发方式是由电路的结构形式决定的，有固定的触发器的触发

7、方式是由电路的结构形式决定的，有固定的对应关系。对应关系。凡是采用钟控凡是采用钟控RS结构的触发器，无论其逻辑功能如何，一结构的触发器，无论其逻辑功能如何，一定是电平触发方式；定是电平触发方式；凡是采用主从凡是采用主从RS结构的触发器，无论其逻辑功能如何，一结构的触发器，无论其逻辑功能如何，一定是脉冲触发方式；定是脉冲触发方式；凡是采用维持凡是采用维持-阻塞结构、传输门延迟结构或两个电平触发阻塞结构、传输门延迟结构或两个电平触发D触发器结构的触发器，无论其逻辑功能如何，一定是边沿触发器结构的触发器，无论其逻辑功能如何，一定是边沿触发方式。触发方式。 第12页/共24页【例例4-1】已知在已知在

8、CP=1期间期间SR（或（或JK）变化状态如图）变化状态如图4-9所所示，设触发器初态示，设触发器初态Q=0，试分析钟控，试分析钟控RS触发器、主从型触发器、主从型RS触发器、主从型触发器、主从型JK触发器、上升沿触发器、上升沿JK触发器和下降沿触发器和下降沿JK触触发器输出端发器输出端Q次态。次态。 第13页/共24页4.2 功能触发器功能触发器4.2.1 JK触发器触发器 JK触发器基本特征触发器基本特征 功能表功能表 特征方程特征方程 =J + 1+nQnQnQK 状态转换图状态转换图第14页/共24页 常用常用JK触发器典型芯片介绍触发器典型芯片介绍 上升沿上升沿JK触发器触发器CC

9、4027 下降沿下降沿JK触发器触发器74LS112第15页/共24页【例例4-2】已知边沿型已知边沿型JK触发器触发器CP、J、K输入波形如图输入波形如图4-14a所示，试分别按上升沿触发和下降沿触发画出其输出所示，试分别按上升沿触发和下降沿触发画出其输出端端Q波形（设波形（设Q初态为初态为0）。）。第16页/共24页 4.2.2 D触发器触发器 D触发器的基本特性触发器的基本特性 功能表功能表 特征方程：特征方程：Qn+1=D 状态转换图状态转换图第17页/共24页 常用常用D触发器典型芯片介绍触发器典型芯片介绍 TTL D触发器触发器74LS74 CMOS D触发器触发器CC 4013第

10、18页/共24页【例例4-4】 已知已知4013输入信号输入信号CP、Rd、Sd、D波形如图波形如图4-22a所示，试画出输出信号所示，试画出输出信号Q波形（设初态波形（设初态Q=1）。）。 第19页/共24页 4.2.3 T触发器和触发器和T触发器触发器 T触发器触发器 逻辑符号逻辑符号 功能表功能表 特征方程：特征方程：Qn+1 =T + Qn 状态转换图状态转换图nQT第20页/共24页 T触发器触发器T触发器没有专门的逻辑符号。其功能为每来一个触发器没有专门的逻辑符号。其功能为每来一个CP脉脉冲，触发器输出状态就翻转一次，相当于将冲，触发器输出状态就翻转一次，相当于将CP脉冲二分脉冲二分频。频。特征方程：特征方程：Qn+1 = nQ 不同功能触发器之间的转换不同功能触发器之间的转换常用和有实用价值的转换有两种：常用和有实用价值的转换有两种：第21页/共24页【例例4-6】已知已知T触发器和触发器和T触发器的触发器