第08章-1-触发器-1讲课稿

1、第08章-1-触发器-2双稳态元件o 假设轨道电压是5V，理想中间点电压是2.5V2.5 V2.5 V2.5 V2.5 V(2.5V, 2.5V)3双稳态元件o 假设轨道电压是5V，理想中间点电压是2.5V2.5 V2.5 V2.5 V2.0 V2.0 V4.8 V2.5 V2.51 V4.8 V0.0 V0.0 V5.0 V4双稳态元件o 假设轨道电压是5V，理想中间点电压是2.5V5V5V0V0V4.9V5V0.1V0.1V5双稳态元件o 假设轨道电压是5V，理想中间点电压是2.5V0V0V5V5V0.1V0V5V5V6稳态和亚稳态亚稳态稳态稳态0V5V5V0V5V0V0V5V7双稳态元件

2、LHHLHLLH置位状态复位状态SetR8说说单稳态(Monostable)9锁存器与触发器o 都是双稳态元件o 锁存器(Latch)n 连续地监测其输入，并且独立于时钟信号而在任何时候都可以改变输出o 触发器(Flip-Flop)n 连续地监测输入信号，并只在时钟信号所确定的时刻改变其输出n 同步(Synchronous)：与时钟信号同步10锁存器o RS锁存器n 普通RS锁存器n 锁存器n 具有使能端的RS锁存器n D锁存器RS11RS锁存器及典型操作(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)(11)(12)R和S不能同时撤销，否则会导致状态不确定。12锁存器用与非门替

3、换RS锁存器中的或非门，并交换RS输入端74LS279：四个 锁存器集成电路SRRSNo C13锁存器消除击键抖动SR14锁存器消除击键抖动SR12开关在2位，reset信号有效，因此锁存器在复位状态开关打到1位，set信号有效，因此锁存器在复位状态开关回到2位， reset信号有效，锁存器回到复位状态15具有使能端的RS锁存器16101111100具有使能端的RS锁存器17带异步置位、复位端的RS锁存器用于异步地(不受时钟的限制)复位/置位锁存器正常工作时需要使其处于无效状态(均为高)电路结构 图形符号18D锁存器74LS75：四个D锁存器集成电路19锁存器与触发器o 都是双稳态元件o 锁存

4、器(Latch)n 连续地监测其输入，并且独立于时钟信号而在任何时候都可以改变输出o 触发器(Flip-flop)n 连续地监测输入信号，并只在时钟信号所确定的时刻改变其输出n 同步(Synchronous)：与时钟信号同步20如何实现边沿触发？脉冲检测电路21边沿触发的RS触发器特点：只有在时钟的上升沿或者下降沿，输出才会反映输入R和输入S的变化InputsOutput说明说明SRCLKQQ00XLast QLast Q维持上状态0101复位1010置位11？无效22用RS触发器构建边沿触发的D触发器RS触发器74AHC74双D触发器23正边沿触发式D触发器的功能特性(1)(2)(3)(4)

5、(5)24具有使能端的边沿触发式D触发器25简单的回顾双稳态元件锁存器带使能端的锁存器边沿触发的触发器26用RS触发器构建边沿触发的JK触发器RS触发器JK触发器74HC112双JK触发器27边沿触发的J-K触发器InputsOutput说明说明JKCLKQQ00Last QLast Q维持原状态0101复位1010置位11Last QLast Q翻转(Toggle)Example 8-28边沿触发式(Edge Triggered)触发器o 只在时钟信号的上升沿或者下降沿改变状态上升沿触发下降沿触发CLKCLK29触发器和锁存器再比较D锁存器上升沿触发的D触发器CLKo锁存器(Latch)n连

6、续地监测其输入，并且独立于时钟信号而在任何时候都可以改变输出o触发器(Flip-flop)n连续地监测输入信号，并只在时钟信号所确定的时刻改变其输出n同步(Synchronous)：与时钟信号同步30扫描触发器TE: Test Eable,测试使能TI: Test Input, 测试输入31扫描触发器当TE有效时，D输入被禁止，触发器的数据从TI输入。32扫描触发器当TE无效时，电路特性和普通的D触发器没有区别。33边沿触发式J-K触发器34T(Toggle)触发器35边沿触发式触发器的一些商用电路36主从式（Master-slave）触发器o 在时钟脉冲信号高电平期间数据进入触发器，在下降沿

7、输出反映输入的变化o 因此也称为脉冲触发型触发器(Pulse Triggered Flip-flops)o 为了使得输出能正确地反映输入的变化，要求在时钟脉冲信号为高期间，输入不发生变化。37主从式RS触发器38主从式RS触发器39主从式J-K触发器主从式JK触发器主从式RS触发器40主从式J-K触发器时序图示例Example 8-41建立时间和保持时间tpLH(CQ)tpHL (CQ)thold: 保持时间tsetup: 建立时间42触发器的特性方程o SR锁存器10nnQSRQSRo JK触发器1nnnQJQKQo T触发器1nnnQTQTQo D触发器1nQD43状态转移图(State

8、Diagram)o 用来描述电路状态，也可以对现实世界中任何有状态的事物进行建模o 列举出该事物所有可能的状态，每个状态用一个圈表示o 状态之间可以相互转换。状态转换用带箭头的弧线表示。o 在弧线上标明状态发生变化的条件（即系统的输入）。也可以标明该状态转移导致的结果（输出）。44状态转移图举例o 计算器的开关状态n开和关n输入：电源开关按钮ON和OFF开关揿OFF按钮揿ON按钮揿OFF按钮揿ON按钮45状态转移图举例图书馆书籍的状态在馆状态 In外借状态 Out丢失状态 Lost完结状态 E46状态转移图举例课堂的状态空 Empty (人数为0)大课堂 Large (人数大于等于25)小课堂

9、 Small (人数少于25)47RS触发器的状态转移图01S=0R=XS=1R=0S=0R=1S=XR=0置位状态Set复位状态ResetSR=11没有列入有效状态列表。48JK触发器的状态转移图InputsOutput说明说明JKCLKQQ00Last QLast Q维持原状态0101复位1010置位11Last QLast Q翻转(Toggle)49T触发器的状态转移图D触发器的状态转移图？50触发器的一些应用o 并行数据存储器o 分频和序列产生器51并行数据存储器52序列产生器CLKQAQBQCQAQB53分频54555定时器电路结构o SR锁存器o 比较器o 放电三极管55555电路

10、的组成模块o 锁存器o 比较器正相输入端VI+VI-反相输入端当VI+VI-时，输出1当VI+2/3Vcc1/3Vcc10低导通11/3Vcc11不变不变12/3Vcc2/3Vcc1/3Vcc01高截止当VCO悬空时的电压是2/3Vcc当VCO悬空时的电压是1/3VccRS57将555定时器接成施密特触发器将555定时器接成施密特触发器59将555定时器接成单稳态触发器2/3Vcc1/3Vcc电容Co 充电回路o充电时间：由RC决定o 放电回路o放电时间：由C和TD决定将555定时器接成单稳态触发器60稳定的状态下vo=02/3Vcctwtw大小和RC值有关61将555定时器接成多谐振荡器62将555定时器接成多谐振荡器63将555定时器接成多谐振荡器64将555定时器接成多谐振荡器65本部分小结o双稳态元件o锁存器o触发器n按照触发方式来分：o脉冲触发式（