15数字电路存储1位二值信号的基

1、§3.1双稳态触发器（Flip-Flop)1位二值信号的基本单元电路，是一种记忆元件。1. 特点：1) 两个稳定状态，1和 0。2) 输入信号可置输出为 ，1或0 。3) 输入信号消失后，新状态保存下来保持。4) 结构：逻辑门反馈X1X2第三章时序逻辑按功能分类：RS触发器D触发器JK触发器T型触发器。按电路结构：基本触发器电平触发器（锁存器） 边沿触发器（寄存器） 主从型XX122. 触发器的状态方程：次态输入信号现态Q n+ 1 = f ( Q n , X )一、基本RS触发器直接复位置位FF 的简称。1.逻辑符号：输入端：R (Reset) 为复位端 （使Q0)，S (Set)

2、 为置位端（使Q1）QQ输出端：Q，Q0 状态1 状态RS&&QQRSQ2. 逻辑功能：Qn（Q)：现态，Qn1 ：次态，输入信号作用后的状态。RS1) 次态方程（特征方程、状态方程）Qn+1表示为输入和Qn的函数式2) 状态转移真值表S + R = 1(约束条件）nSRQnQn+1功 能000001不 定0100111置 “1”11001010置 “0”011011101保 持&&QRS3)激励表（驱动表）和状态图激励表：列出触发器欲达目标状态所需加的输入信号。101d1RS= d10RS= 01状态图：描述触发器的状态转换关系及转换条件的图形。QQRSQnQ

3、n+1RS00011011d110011d4)工作时序图：SR反映输入信号、触发器状态之间对应关系的图形。Q1初始状态为“0”基本触发器以输入的变化为关键点0开始RS同时有效3. 存在问题：（1) R、S之 间有约束关系；（2) 不能进行定时。4. 高有效的RS触发器：SRQnQn+1功 能110111不 定1001011置 “1”10100110置 “0”000000101保 持Q n +1 = S + RQ nS × R = 0(约束条件）二、电平（同步）D 触发器（锁存器）EnD触发器在 En （Gate）有效电间内翻转，翻转到何状态由输入信号决定。在门控信号En（Gate）有

4、效期间，接收输入信号，状态发生改变；否则，触发器状态维持不变。1) 状态方程：QQEn0时，维持原状态。En1时，次态方程：G1G2G3&&G4 Qn1 DDEnR和S端始终互补D触发器的次态与输入信号D一致EnD&&2) 状态转换真值表又称 D 锁存器 (latch) 或数据暂存器。3) 状态图111000EnDDQ(n+1)01014)工作时序图： EnDQ初始状态为“0”0开始空翻以En有效和En有效中输入的变化为关键点空翻：在一个门控信号的作用下，触发器状态变化多于一 次的现象。5） 存在问题：（1)可能出现“空翻”现象；（2)逻辑功能比较简单。En3、

5、46）集成同步D触发器En1、24D同步触发器三、边沿触发器（寄存器） “空翻”：是锁存器共有的问题关键：电平使能解决方案：改电平使能为边沿触发。仅在时钟脉冲CP( clock pulse )的有效边沿才接受输入信号，改变状态。1. 边沿触发 D 触发器1)逻辑功能采用上升沿触发。触发器的次态取决于cp边沿前一瞬间的输入。 Qn1 DCPD2)时序图CPDQ初始状态为“0”0开始边沿触发器以有效边沿为关键点D 寄存器 (register) 。CPD3)集成边沿D触发器CIDSDRD(clear)CP双D触发器4） 存在问题：逻辑功能比较简单。初始状态为0CPCPQQDQn二进制计数（二分频）2

6、.负边沿JK触发器1) 状态方程：JK0时，具有维持功能；JK1时，具有状态翻转功能。2) 状态表：JKQnQn+100000101010011001001011111011110Qn+1 = JQn + KQn3) 状态图J=1K=dJ=dK=0J=0K=d10J=dK=14)时序图 J K 1234567CP R JKQ清0开始5)集成边沿JK触发器双J-K触发器初始状态为0QQJCKCPQ n +1= J Q n+ K Q nQ= QnnCPQ“0” 3. 上升沿T 触发器1) 逻辑功能：T0时，触发器维持原状T1时，触发器在CP作用下翻转。Qn+1 = TQn + TQn = T &#

7、197; QnT1JQC11KQCPTQnQn+1000110110110QQTCP1TC12) 时序图：1234567CP TQ初始状态为0二进制计数（二分频）QQTCP1TC1例Q n +1= J Q n + K Q nìJ = DíK = DîQ n +1JK ® D= D (n ) = DD1JQ1C11KQCP例2/4 线译码器，触发器，已知 A,B的波形，画出 Y,Q的波形。（初态为0）Q0D0Y0nA0B0Q1D1nY11AA11n2= 1J2Q2Y22-4译码K2n +1QQ331J3Y3K3Q0D0Y0AA0BQ1D1Y1BAA11J2Q2Y22-4译码Y0K2Q3Y31J3K3Y1Y2Y3Q0Q1n0n1Q2n2= 1Q3n +1Q3bn+ A 的电路是电路如图,其中完成。QA DQJCP ACPKba= Q+Q n + 1= A QnnnAQA TQSCPACPRdc= TQ + TQ nQ n +1n=n= Q n=AQ +nnn