第11章触发器

1、2022-5-102022-5-10电子技术基础电子技术基础第第1111章章2022-5-102022-5-10电子技术基础电子技术基础第第1111章章2022-5-102022-5-10电子技术基础电子技术基础第第1111章章1 1、时序逻辑电路、时序逻辑电路：数字电路中除组合逻辑电路：数字电路中除组合逻辑电路外，还包括另一类具有记忆功能的电路外，还包括另一类具有记忆功能的电路-时时序逻辑电路。序逻辑电路。 时序逻辑电路任意时刻的输出状态不仅与该时序逻辑电路任意时刻的输出状态不仅与该当前的输入信号有关，而且与此前电路的状态当前的输入信号有关，而且与此前电路的状态有关。有关。 2 2、触发器、

2、触发器：触发器是构成时序逻辑电路的基本逻：触发器是构成时序逻辑电路的基本逻辑单元辑单元 。 触发器由逻辑门加反馈电路构成，电路有两个互补的触发器由逻辑门加反馈电路构成，电路有两个互补的 输出端输出端Q Q和和 , ,其中其中Q Q的状态称为触发器的状态。的状态称为触发器的状态。Q概概 述述 2022-5-102022-5-10电子技术基础电子技术基础第第1111章章 3 3、触发器的分类、触发器的分类 按电路结构分：按电路结构分：基本基本RSRS触发器触发器同步同步RSRS触发器触发器主从触发器主从触发器边沿触发器边沿触发器按逻辑特性分：按逻辑特性分：RSRS触发器：置触发器：置0 0、置、置

3、1 1、不变、不定、不变、不定JKJK触发器：置触发器：置0 0、置、置1 1、翻转、不变、翻转、不变D D触发器：置触发器：置0 0、置、置1 1T T触发器：翻转、不变触发器：翻转、不变时钟触发器时钟触发器 在没有触发信号时，触发器有两个稳定状态（在没有触发信号时，触发器有两个稳定状态（0 0或或1 1）；）； 外加触发信号后，电路可从一种稳态转换到另一种稳态。外加触发信号后，电路可从一种稳态转换到另一种稳态。2022-5-102022-5-10电子技术基础电子技术基础第第1111章章触发器触发器是构成时序逻辑电路的基本单元电路。是构成时序逻辑电路的基本单元电路。触发器具有触发器具有记忆功

4、能记忆功能，能存储一位二进制数码。，能存储一位二进制数码。双触发器有三个双触发器有三个基本特性基本特性： （1 1）有两个稳态，可分别表示二进制数码）有两个稳态，可分别表示二进制数码0 0和和1 1，无外触发时可维持稳态，无外触发时可维持稳态，“0”0”或或“1”1” （2 2）外触发下，两个稳态可相互转换（称翻转）；）外触发下，两个稳态可相互转换（称翻转）； （3 3）有两个互补输出端。）有两个互补输出端。 2022-5-102022-5-10电子技术基础电子技术基础第第1111章章 S & Q Q & R G1 G2 S Q Q R 反馈反馈输入端输入端输出端输出端由两个与

5、非门组成由两个与非门组成逻辑符号逻辑符号 1、电路结构与逻辑符号、电路结构与逻辑符号2022-5-102022-5-10电子技术基础电子技术基础第第1111章章 2、工作原理、工作原理 S & Q Q & R G1 G2 （1） S=R=1时，触发器保持稳定状态不变时，触发器保持稳定状态不变 1 11 1 S & Q Q & R G1 G2 若初态若初态Qn = 1若初态若初态 Qn = 01 10 01 10 01 10 01 11 12022-5-102022-5-10电子技术基础电子技术基础第第1111章章 S & Q Q & R G1 G

6、2 （2 2）S=0S=0、R=1 R=1 ，无论初态，无论初态Q Q n n为为0 0或或1 1，触发器都会转，触发器都会转变为变为1 1态。态。 0 01 1 S & Q Q & R G1 G2 若初态若初态Qn = 1若初态若初态Q Qn n = 0= 01 10 01 10 01 10 01 11 10 02022-5-102022-5-10电子技术基础电子技术基础第第1111章章 S & Q Q & R G1 G2 （3）S=1、R=0 ，无论初态，无论初态Q n为为0或或1，触发器都会转变，触发器都会转变为为0态。态。 1 10 0初态初态Qn =

7、xx x1 10 02022-5-102022-5-10电子技术基础电子技术基础第第1111章章 （4） 当当 S=0、R=0 时，无论初态时，无论初态Q n为为0或或1，触发器状，触发器状态不定。态不定。 S & Q Q & R G1 G2 0 00 0此状态为不定状态。为避免不定状态，对输入信号应加此状态为不定状态。为避免不定状态，对输入信号应加S+R=1的约束条件。的约束条件。 初态初态Qn = x1 11 12022-5-102022-5-10电子技术基础电子技术基础第第1111章章3、触发方式、触发方式 S & Q Q & R G1 G2 0 11 0

8、1 0置置1 1端端置置0 0端端基本触发器的触发方式属电平触发。基本触发器的触发方式属电平触发。 2022-5-102022-5-10电子技术基础电子技术基础第第1111章章S R 1 1 0 0 1 1 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 不定不定 0 0 1 不定不定 4 4、逻辑功能、逻辑功能逻辑功能表逻辑功能表nQ1nQR+S=1保持保持置置1 1置零置零不定不定2022-5-102022-5-10电子技术基础电子技术基础第第1111章章画工作波形的方法：画工作波形的方法： 1. 1. 根据触发器动作特征确定状态变化的时刻；根据触发器动

9、作特征确定状态变化的时刻； 2. 2. 根据触发器的逻辑功能确定根据触发器的逻辑功能确定Q Qn+1n+1。 S R Q Q 0 01 11 11 10 01 11 11 10 01 11 11 10 01 11 11 10 00 0不不定定 不变不变 不定不定 置置1 1 不变不变 置置1 1 不变不变 置置0 0 不变不变 工作波形能直观地表示其输入信号与输出的时序关系。工作波形能直观地表示其输入信号与输出的时序关系。 5 5、时序图、时序图2022-5-102022-5-10电子技术基础电子技术基础第第1111章章 例例1 1：消除机械开关振动引起的抖动现象。：消除机械开关振动引起的抖动

10、现象。 (a) (b) +5V R 1k vo vo S +5V 1k A B & & Q Q +5V S 由由 B 到到 A S 由由 A 到到 B A B Q SRS接接BS 接接A 悬空时间悬空时间S接接A振动振动 S悬空时间悬空时间接接 B振动振动SR2022-5-102022-5-10电子技术基础电子技术基础第第1111章章基本基本RSRS触发器存在的问题：触发器存在的问题： 由与非门组成的基本由与非门组成的基本RSRS触发器可以实现记忆元件触发器可以实现记忆元件的功能，但是当的功能，但是当RSRS端从端从“00”00”变化到变化到“11”11”时，时，触发器的下一个

11、状态不能确定，在使用中要加以触发器的下一个状态不能确定，在使用中要加以约束，给使用带来不便。约束，给使用带来不便。 由或非门组成的基本由或非门组成的基本RSRS触发器同样存在这一问题。触发器同样存在这一问题。因此，要对触发器的输入加以控制。因此，要对触发器的输入加以控制。 实际应用的触发器是电平型或脉冲型触发器，电实际应用的触发器是电平型或脉冲型触发器，电路的抗干扰能力差。路的抗干扰能力差。2022-5-102022-5-10电子技术基础电子技术基础第第1111章章 S CP R & & & & G3 G1 G2 G4 Q4 Q3 Q Q 1S C1 1R Q

12、Q CP 逻辑符号逻辑符号 电路结构电路结构1 1、电路结构及逻辑符号、电路结构及逻辑符号电路结构：由基本电路结构：由基本RSRS触发器和时钟脉冲控制门电路组成。触发器和时钟脉冲控制门电路组成。 2022-5-102022-5-10电子技术基础电子技术基础第第1111章章2 2、工作原理、工作原理 S CP R & & & & G3 G1 G2 G4 Q4 Q3 Q Q S=0，R=0：Qn+1=Qn S=1，R=0：Qn+1=1 S=0，R=1：Qn+1=0 S=1，R=1：Qn+1= CP=1： CP=0：状态不变：状态不变0 0 1 1& &

13、; & & 3 3、触发方式、触发方式触发器为时钟高电平触发方式。触发器为时钟高电平触发方式。 状态发生变化。状态发生变化。 2022-5-102022-5-10电子技术基础电子技术基础第第1111章章RS 触发器次态卡诺图触发器次态卡诺图4 4、 逻辑功能逻辑功能 （1 1） 逻辑功能表逻辑功能表 （CP=1CP=1）nQ10000S R Qn Qn+1 说说 明明 0 0 0 0 0 1 状态不变状态不变 0 0 1 1 0 1 状态同状态同S 1 1 0 0 0 1 状态同状态同S1 1 1 1 0 1 状态不定状态不定 （2 2） 特性方程特性方程 0 1 0 0 1

14、1 S 1 RQn 0 00 01 11 10 10nnQSRQSR（约束条件）（约束条件）1 1 1 2022-5-102022-5-10电子技术基础电子技术基础第第1111章章 （3 3）状态转换图）状态转换图 S=1 R=0 S=x R=0 1 0 S=0 R=1 S=0 R=x 任何电路结构的任何电路结构的 RSRS触发器都有与此相同的功能表、触发器都有与此相同的功能表、特性方程及状态转换图。特性方程及状态转换图。 2022-5-102022-5-10电子技术基础电子技术基础第第1111章章5 5、工作波形（时序图）、工作波形（时序图） CP S R Q SRQn+1 00Qn 010

15、 101 11 同步同步RSRS触发器功能表触发器功能表在在CPCP为低电平期间，触发器的状态不变。为低电平期间，触发器的状态不变。 在在CPCP为高电平期间，为高电平期间，R、S信号影响触发器的状态。信号影响触发器的状态。2022-5-102022-5-10电子技术基础电子技术基础第第1111章章6 6、举例、举例例例1 1 ：同步：同步RSRS触发器及逻辑门组成的时序电路及触发器及逻辑门组成的时序电路及输入输入CPCP、D D端波形如图所示，设触发器初态为端波形如图所示，设触发器初态为0 0，试画出触发器试画出触发器Q Q 端的输出电压波形。端的输出电压波形。 1 D 1S Q Q 1R

16、CP D CP Q C1 解：同步解：同步RSRS触发器触发器S=DS=D，R= D, R= D, 电路只有置电路只有置0 0、置、置1 1两种两种逻辑功能。逻辑功能。 S(R)2022-5-102022-5-10电子技术基础电子技术基础第第1111章章同步同步RSRS触发器存在的问题：触发器存在的问题： C P S R Q 在在CPCP的高电平期间，如的高电平期间，如R R、 S S变化多次，则触发器变化多次，则触发器的状态也会变化多次。触法器不能实现每来一个时的状态也会变化多次。触法器不能实现每来一个时钟只变化一次。钟只变化一次。 若要达到每来一个时钟只变化一次，对信号的要若要达到每来一个

17、时钟只变化一次，对信号的要求是：信号的最小周期大于时钟周期。求是：信号的最小周期大于时钟周期。电路对信号的敏感时间长，抗干扰能力差。电路对信号的敏感时间长，抗干扰能力差。2022-5-102022-5-10电子技术基础电子技术基础第第1111章章S CP R G 8 G 7 G 9 G 5 G 6 & & & & & & & & 1 Q Q G 3 G 1 G 2 G 4 主触发器主触发器 从触发器从触发器 1 1& & & & Q Q 主触发器根据主触发器根据R、S的状态触发翻转的状态触发翻转 0

18、 0从触发器的状态不受影响从触发器的状态不受影响 0 01 1& & & & 主触发器的状态不受主触发器的状态不受R、S的影响的影响 从触发器据从触发器据Q、Q的状态翻转的状态翻转 1S C1 1R Q Q 逻辑符号逻辑符号 触发器在时钟脉冲的负跳沿触发翻转，输入信号在触发器在时钟脉冲的负跳沿触发翻转，输入信号在CP正正跳沿前加入跳沿前加入 。功能与同步功能与同步RSRS触发器的触发器的 功能一样。功能一样。动作特征：动作特征：CPCP的高电平期间存储信号，在的高电平期间存储信号，在CPCP的低电平的低电平到来时触发器状态变化。到来时触发器状态变化。11.2.2

19、 11.2.2 主从主从RSRS触发器触发器1.1.电路结构电路结构2022-5-102022-5-10电子技术基础电子技术基础第第1111章章2.2.集成主从集成主从RS 触发器触发器(TTL(TTL集成主从集成主从RS触发器触发器74LS71 )74LS71 )QQSDRDC1S1S2S3R1R2R3RS1CP1S1R&逻辑符号逻辑符号 1234567891011121314NCRDS1S2S3QGNDQR1R2R31CPSDVCC引脚分布图引脚分布图 该触发器分别有三个该触发器分别有三个S 端和三个端和三个R 端，分别为与逻端，分别为与逻辑关系，即辑关系，即1R = R1R2R3

20、，1S = S1S2S3。2022-5-102022-5-10电子技术基础电子技术基础第第1111章章主从主从 RS 触发器触发器 S SR R1.1.电路结构：电路结构：由主从由主从RS 触发器和信号控制门组成。触发器和信号控制门组成。 J CP K & & & & & & & & 1 & & G8 G7 G10 G11 G9 G3 G1 G2 G4 G6 G5 Q Q Q Q 1J C1 1K Q Q 主触发器主触发器 从触发器从触发器 逻辑符号逻辑符号 11.2.211.2.2、主从、主从 JK 触发器触发器

21、 2022-5-102022-5-10电子技术基础电子技术基础第第1111章章主从主从 RS 触发器触发器 S SR R J CP K & & & & & & & & 1 & & G8 G7 G10 G11 G9 G3 G1 G2 G4 G6 G5 Q Q Q Q 2.2.逻辑功能逻辑功能 01SRQRSQnnQJS R = KQ 将将代入上式，得到代入上式，得到 JK 触触发器的特性方程：发器的特性方程：nnnnQKQQJQ 1nnQKQJ 特性方程特性方程2022-5-102022-5-10电子技术基础电子技术

22、基础第第1111章章nQ10000J K Qn Qn+1 说说 明明 0 0 0 0 0 1 状态不变状态不变 0 0 1 1 0 1 置置 01 1 0 0 0 1 置置 1 1 1 1 1 0 1 翻翻 转转 1 1 1 (1) (1) 功能表功能表 Qn0 1 J=X K=1 J=1 K=X J=X K=0J=0 K=X任何结构的任何结构的JK 触发器都具有与以上相同的功能表、特触发器都具有与以上相同的功能表、特性方程及状态转换图。性方程及状态转换图。(3)(3)状态转换图状态转换图1 0 nn1QKQJQn (2) (2) 特性方程特性方程 2022-5-102022-5-10电子技术

23、基础电子技术基础第第1111章章 1J C1 1K Q Q J CP K CP J K Q 1 0 0 1 1 1 0 0 JKQn+1 00Qn 010 101 11Q Qn n JKJK触发器功能表触发器功能表低电平触发低电平触发在高电平处接收输入信号在高电平处接收输入信号在在CPCP脉冲的高电平期间将脉冲的高电平期间将输入信号存储于主触发器输入信号存储于主触发器。在在CPCP脉冲的低电平到来脉冲的低电平到来时发生状态变化。时发生状态变化。(4) (4) 工作波形工作波形2022-5-102022-5-10电子技术基础电子技术基础第第1111章章例例1 1 ： 主从主从JK 触发器的输入信

24、号触发器的输入信号CP、D 的波形分别如的波形分别如图所示，设触发器的初态为图所示，设触发器的初态为1 1，试画出输出端，试画出输出端 L 的波形。的波形。 C1 D CP 1J 1K & L Q Q 1 CP D L Q Q JKQn+1 00Qn 010 101 11Qn JK JK 触发器功能表触发器功能表J(K)解：解：J=D，K= D, 只有置只有置0和置和置1两种功能。两种功能。 QCPQCPL 在在CPCP脉冲的低电平期间将脉冲的低电平期间将输入信号存储于主触发器。输入信号存储于主触发器。在在CPCP脉冲的高电平脉冲的高电平到来时发生状态变到来时发生状态变化。化。高电平触

25、发高电平触发2022-5-102022-5-10电子技术基础电子技术基础第第1111章章 例例2 2 ： 设负跳沿触发的设负跳沿触发的JKJK触发器的时钟脉冲和触发器的时钟脉冲和 J J、K K 信号的波形如图所示，画出输出端信号的波形如图所示，画出输出端Q Q的波形。设触的波形。设触发器的初始状态为发器的初始状态为0 0。 CP J K Q 1 2 3 4 5 6 7 在在CPCP脉冲的脉冲的高电平高电平期间信期间信号存储于主触发器号存储于主触发器。在在CPCP脉冲的脉冲的低电平低电平到来到来时发生状态变化。时发生状态变化。 C1 J CP 1J 1K Q Q K 2022-5-102022

26、-5-10电子技术基础电子技术基础第第1111章章3 3、 集成主从集成主从JKJK触发器触发器-HC76-HC76逻辑符号逻辑符号引脚图引脚图预预 置置 输输 入入 端端清清 零零 输输 入入 端端（1 1）逻辑符号和引脚图）逻辑符号和引脚图高速高速CMOSCMOS双双JKJK触发器触发器 属于负跳沿触发的边沿触发器属于负跳沿触发的边沿触发器 1Q 1Q 1SD 2RD 2Q 1RD 2SD S 1J C1 1K R 1J 1CP 1K 2J 2CP 2K 2Q 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 1CP 1SD 1RD 1J VCC 2SD 2RD

27、 2Q 2K GND 1Q 1K 2CP 2J 2Q 1Q 2022-5-102022-5-10电子技术基础电子技术基础第第1111章章32 JKJK触发器触发器HC76HC76的逻辑功能表的逻辑功能表 输输 入入 输输 出出 CP J K Q L H H L H L L H H H L L Qn H H H L H L H H L H L H H H H H Qn NoImageNoImageNoImageNoImageNoImageNoImageNoImageNoImageNoImageNoImageNoImageNoImage2022-5-102022-5-10电子技术基础电子技术基础第

28、第1111章章11.2.3 11.2.3 由传输门组成的由传输门组成的CMOSCMOS主从主从D D触发器触发器 DCPCPG1G2CPCPCPCPQQG3G4CPCPTG111TG2TG4TG311主触发器从触发器QQ1DC1逻辑符号逻辑符号2.2.工作原理：工作原理： (1) CP(1) CP正跳变后：正跳变后： TGTG1 1导通，导通，TGTG2 2截止截止输入信号输入信号D D 送送入主触发器入主触发器Q Q，。，。TGTG3 3截止，截止，TGTG4 4导通导通从触发器维持在原来的状态不变。从触发器维持在原来的状态不变。 1.1.电路结构及图形符号电路结构及图形符号2022-5-1

29、02022-5-10电子技术基础电子技术基础第第1111章章DCPCPG1G2CPCPCPCPQQG3G4CPCPTG111TG2TG4TG311主触发器从触发器 (2) CP(2) CP负跳变后：负跳变后： TGTG1 1截止，截止，TGTG2 2导通导通主触发器维持原态不变。主触发器维持原态不变。 TGTG3 3导通，导通，TGTG4 4截止截止主触发器的状态送入主触发器的状态送入从触发器使从触发器使Q Q状态变化。状态变化。 QQ1DC1逻辑符号逻辑符号2022-5-102022-5-10电子技术基础电子技术基础第第1111章章3. D3. D触法器的逻辑功能触法器的逻辑功能 （1 1）

30、 逻辑功能表逻辑功能表 nQ1n QD 0 0 0 0 1 0 1 0 1 1 1 1 （2 2）特性方程）特性方程Qn+1=D（3 3）状态转换图）状态转换图 D=1 D=0 D=0 D=1 0 1 触发方式：在触发方式：在CPCP高电平期间存储信号，高电平期间存储信号，CPCP的负跳沿触发翻的负跳沿触发翻转转. .2022-5-102022-5-10电子技术基础电子技术基础第第1111章章 CP Q （4 4） 工作波形工作波形 D QQ1DC1逻辑符号逻辑符号2022-5-102022-5-10电子技术基础电子技术基础第第1111章章11.3 11.3 边沿触发器边沿触发器 1 1、电路

31、结构和逻辑符号、电路结构和逻辑符号 RD D SD & & & & & & G5 G6 G3 G4 G1 G2 Q Q CP S 1D R Q Q C1 RD SD 逻辑图逻辑图逻辑符号逻辑符号预预 置置 端端清清 零零 端端1 10 01 10 00 01 11 11 11 11 11 11 11 10 0SD、RD分别为直接置分别为直接置1 1和置和置0 0 信号，低电平有效。信号，低电平有效。 基本基本RSRS触发器触发器 11.3.1 11.3.1 维持阻塞维持阻塞D D触发器触发器 2022-5-102022-5-10电子技术基础电子技

32、术基础第第1111章章 2 2、工作原理、工作原理 RD D SD & & & & & & G5 G6 G3 G4 G1 G2 Q Q CP Q5 Q6 Q3 Q4 SD=RD =1 & & 0 01 11 11 11 1Qn+1=Qn & & D DD DCP = 0 DQ 5DQ 6CP = 0 期间期间D信号存于信号存于Q62022-5-102022-5-10电子技术基础电子技术基础第第1111章章39 RD D SD & & & & & & G5 G6 G3

33、G4 G1 G2 Q Q CP Q5 Q6 Q3 Q4 CPCP由由0 0变变1 1DQn 1DQn 1& & D DD DD DD DD DD D在在CPCP脉冲的上升沿到来时，触法器的状态改变，且与脉冲的上升沿到来时，触法器的状态改变，且与D D信号相同信号相同 SD=RD =1 2022-5-102022-5-10电子技术基础电子技术基础第第1111章章 RD D SD & & & & & & G5 G6 G3 G4 G1 G2 Q Q CP Q5 Q6 Q3 Q4 SD=RD =1 CP=1& D DD D1 1若

34、若Q3=0， Q4=1 0 01 11 10 0置置0 0维持线，维持线， 置置1 1阻塞线阻塞线1 10 01 12022-5-102022-5-10电子技术基础电子技术基础第第1111章章 RD D SD & & & & & & G5 G6 G3 G4 G1 G2 Q Q CP Q5 Q6 Q3 Q4 CP=1& D DD D1 1若若Q3=1， Q4=0 1 10 00 0置置1 1维持线，维持线，置置0 0阻塞线阻塞线1 1& 1 1SD=RD =1 1 12022-5-102022-5-10电子技术基础电子技术基础第第1

35、111章章3 3、触发方式、触发方式维持阻塞维持阻塞D D触发器在触发器在CPCP脉冲的上升沿产生状态变化，脉冲的上升沿产生状态变化，属上升沿属上升沿 触发方式。其次态取决于触发方式。其次态取决于CPCP脉冲脉冲上升沿到达前瞬间上升沿到达前瞬间D D端的信号端的信号。 RD D SD & & & & & & G5 G6 G3 G4 G1 G2 Q Q CP S 1D R Q Q C1 RD SD 2022-5-102022-5-10电子技术基础电子技术基础第第1111章章 4 4、 逻辑功能逻辑功能 （2 2） 逻辑功能表逻辑功能表 nQ1n Q

36、0 0 0 0 1 0 1 0 1 1 1 1 （1 1）特性方程）特性方程Qn+1=D（3 3）状态转换图）状态转换图 D=1 D=0 D=0 D=1 0 1 D2022-5-102022-5-10电子技术基础电子技术基础第第1111章章（4 4）工作波形）工作波形 S 1D R Q Q “1” D CP C1 CP D Q D D 触发器的逻辑功能表触发器的逻辑功能表 nQ1n QD 0 0 0 0 1 0 1 0 1 1 1 1 维持阻塞维持阻塞D D触发器状态变化产生在时钟触发器状态变化产生在时钟 脉冲的上升沿，其次态决定于该时刻前脉冲的上升沿，其次态决定于该时刻前 瞬间输入信号瞬间输

37、入信号D D。 2022-5-102022-5-10电子技术基础电子技术基础第第1111章章11.3.2 11.3.2 集成边沿集成边沿D D触发器触发器 1. 逻辑符号和引脚图逻辑符号和引脚图 1RD 1D 1CP 1SD 1Q 1Q GND VCC 2RD 2D 2CP 2SD 2Q 2Q 1SD 1D 1CP 1KD 2SD 2D 2CP 2RD S 1D C1 R 1D C1 R 1Q 1Q 2Q 2Q 逻辑符号逻辑符号引脚图引脚图异异 步步 置置 位位 端端异异 步步 清清 零零 端端1RD2022-5-102022-5-10电子技术基础电子技术基础第第1111章章DS2.逻辑功能表

38、逻辑功能表DRCP D Qn+1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 Qn 0 1 0 1 0 1 1 1 不用不用 2022-5-102022-5-10电子技术基础电子技术基础第第1111章章例例 : 7474: 7474电路及输入电路及输入CPCP、RDRD、SDSD和和D D信号波形分别如信号波形分别如图所示，设触发器的初态为图所示，设触发器的初态为1 1，试对应画出输出端，试对应画出输出端Q Q的的波形。波形。 S 1D Q 17474 2 SD D CP C1 RD C P SD RD 1 2 3 D Q 异步输入端异步输入端 2022-5-102022-5-10电子技术基础电子

39、技术基础第第1111章章11.3.3 11.3.3 边沿边沿JKJK触发器触发器 1J C1 1K Q Q 1J C1 1K Q Q 下降沿触发的边沿下降沿触发的边沿JKJK触发器触发器上升沿触发的边沿上升沿触发的边沿JK触发器触发器JK JK 触发器逻辑符号触发器逻辑符号2022-5-102022-5-10电子技术基础电子技术基础第第1111章章11.1 11.1 基本基本RS触发器触发器 与非门组成的基本与非门组成的基本RSRS触发器触发器 （a a） 逻辑电路逻辑电路 （b b）逻辑符号）逻辑符号 1状态：状态：Q1、 Q 0 0状态：状态：Q0、 Q 1ResetReset为置为置0

40、0端（或复位端）端（或复位端） SetSet为置为置1 1端（或置位端）端（或置位端）非号非号“”：表示低电平有效：表示低电平有效表 示 低 电平有效1. 1. 电路组成及逻辑符号电路组成及逻辑符号 11.1.1 11.1.1 与非门实现的基本与非门实现的基本RSRS触发器触发器 2022-5-102022-5-10电子技术基础电子技术基础第第1111章章2. 2. 工作原理工作原理与非门组成的基本与非门组成的基本RSRS触发器的功能表触发器的功能表3. 3. 功能表功能表 2022-5-102022-5-10电子技术基础电子技术基础第第1111章章4 4状态转换表（特性表）状态转换表（特性表

41、）现态：指触发器输入信号变化前的状态，用现态：指触发器输入信号变化前的状态，用Q Qn n表示；表示；次态：指触发器输入信号变化后的状态，用次态：指触发器输入信号变化后的状态，用Q Qn+1n+1表示。表示。特性表：次态特性表：次态Q Qn+1n+1与输入信号和现态与输入信号和现态Q Qn n之间关系的真值表之间关系的真值表。与非门组成的基本与非门组成的基本RSRS触发器的状态转换表触发器的状态转换表 2022-5-102022-5-10电子技术基础电子技术基础第第1111章章通常用虚线或阴影表示触发器处于通常用虚线或阴影表示触发器处于不定状态不定状态。 5. 5. 基本基本RSRS触发器的时

42、序图触发器的时序图( (设初态设初态2022-5-102022-5-10电子技术基础电子技术基础第第1111章章11.1.211.1.2或非门组成的基本或非门组成的基本RSRS触发器触发器或非门组成的基本或非门组成的基本RSRS触发器触发器（a a） 逻辑电路逻辑电路 （b b）逻辑符号）逻辑符号 输入信号输入信号R R、S S为为高电平有效高电平有效触发。触发。2022-5-102022-5-10电子技术基础电子技术基础第第1111章章或非门组成的基本或非门组成的基本RSRS触发器的状态转换表触发器的状态转换表 R高电平有效置0S S高电平高电平有效置有效置1 12022-5-102022-

43、5-10电子技术基础电子技术基础第第1111章章触发器的触发器的不定状态不定状态有两种含义：有两种含义：1 1、Q = Q =1时，时，触发器既不是触发器既不是0 0状态，也不是状态，也不是1 1状态状态；2 2、R、S 同时从同时从0 0回到回到1 1时，时，触发器的新状态不能预先确定。触发器的新状态不能预先确定。2022-5-102022-5-10电子技术基础电子技术基础第第1111章章11.1.3 11.1.3 应用举例应用举例 利用基本利用基本RSRS触发器的记忆功能触发器的记忆功能消除机械开关振动引起的干扰脉冲消除机械开关振动引起的干扰脉冲。 机械开关 （a）电路 (b)输出电压波形

44、2022-5-102022-5-10电子技术基础电子技术基础第第1111章章利用基本RS触发器消除机械开关振动的影响（a）电路 （b）电压波形2022-5-102022-5-10电子技术基础电子技术基础第第1111章章11.1.4 11.1.4 同步触发器同步触发器 基本基本RSRS触发器的触发方式（动作特点）：触发器的触发方式（动作特点）：逻辑电逻辑电平直接触发平直接触发。（由输入信号直接控制）。（由输入信号直接控制） 在实际工作中，要求触发器按统一的节拍进行状在实际工作中，要求触发器按统一的节拍进行状态更新。措施：态更新。措施： 同步触发器同步触发器（时钟触发器或钟控触发器）：具有时钟（时

45、钟触发器或钟控触发器）：具有时钟脉冲脉冲CPCP控制的触发器。该触发器状态的改变与时钟脉控制的触发器。该触发器状态的改变与时钟脉冲同步。冲同步。 CPCP：控制时序电路工作节奏的固定频率的脉冲信号，：控制时序电路工作节奏的固定频率的脉冲信号，一般是矩形波。一般是矩形波。同步触发器的状态更新时刻：受同步触发器的状态更新时刻：受CPCP输入控制。输入控制。触发器更新为何种状态：由触发输入信号决定。触发器更新为何种状态：由触发输入信号决定。2022-5-102022-5-10电子技术基础电子技术基础第第1111章章1.1.电路组成及逻辑符号电路组成及逻辑符号同步RS触发器 （a） 逻辑电路 （b）逻

46、辑符号 在在CPCP=0=0期间，期间，G3G3、G4G4被封锁，触发器状态不变。被封锁，触发器状态不变。在在CPCP=1=1期间，由期间，由R R和和S S端信号决定触发器的输出状态。端信号决定触发器的输出状态。结论：触发器的动作时间是由时钟脉冲结论：触发器的动作时间是由时钟脉冲CPCP控制的。控制的。触发方式：触发方式：电平触发方式电平触发方式只有只有CP=1时（高时（高电平有效），电平有效），触发器的状态才由触发器的状态才由输入信号输入信号R和和S来来决定。决定。 2022-5-102022-5-10电子技术基础电子技术基础第第1111章章2. 2. 工作原理工作原理3. 功能表（在CP

47、=1期间有效）同步同步RSRS触发器功能表触发器功能表R为高电平有效触发 S为高电平有效触发 R、S不允许同时有效2022-5-102022-5-10电子技术基础电子技术基础第第1111章章4. 4. 工作波形工作波形（又称为时序图，设初态为0 ） 同步同步RSRS触发器的时序图触发器的时序图 2022-5-102022-5-10电子技术基础电子技术基础第第1111章章5.5.同步触发器的空翻同步触发器的空翻同步触发器在一个同步触发器在一个CPCP脉冲作用后，出现两次或脉冲作用后，出现两次或两次以上翻转的现象称为两次以上翻转的现象称为空翻空翻。同步同步RSRS触发器的空翻现象触发器的空翻现象

48、2022-5-102022-5-10电子技术基础电子技术基础第第1111章章 主从RS触发器 （a） 逻辑电路 （b）逻辑符号 主触发器：同步主触发器：同步RSRS触触发器（发器（FFFF2 2），其状态），其状态由输入信号决定由输入信号决定 从触发器：同步从触发器：同步RSRS触发触发器（器（FFFF1 1），其状态由主），其状态由主触发器的状态决定触发器的状态决定 表示触发器靠CP下降沿触发 表 示 主 从触发方式 11.2 11.2 主从触发器主从触发器11.2.111.2.1主从主从RSRS触发器触发器1.1.电路组成及逻辑符号电路组成及逻辑符号2022-5-102022-5-10电子

49、技术基础电子技术基础第第1111章章2. 2. 工作原理工作原理（1 1）当）当CPCP=1=1时，从触发器时，从触发器FFFF1 1的输出状态保持不变，的输出状态保持不变，主触发器主触发器FFFF2 2的输出状态由的输出状态由R R和和S S来决定。来决定。（2 2）当）当CPCP由由1 1跳到跳到0 0时（或称时（或称CPCP脉冲下降沿到来时），脉冲下降沿到来时），主触发器主触发器FFFF2 2的输出状态保持不变，从触发器的输出状态保持不变，从触发器FFFF1 1的输的输出状态由出状态由FFFF2 2的状态决定。此时，由于的状态决定。此时，由于CPCP=0=0，输入信号，输入信号R R和和

50、S S被封锁。被封锁。 可知，主从触发器分两步工作：可知，主从触发器分两步工作：第一步，第一步，CPCP=1=1期间，主触发器的输出状态由输入信号期间，主触发器的输出状态由输入信号R R和和S S的状态确定，从触发器的输出状态保持不变。的状态确定，从触发器的输出状态保持不变。第二步，当第二步，当CPCP从从1 1变为变为0 0时，主触发器的输出状态送入从时，主触发器的输出状态送入从触发器中，从触发器的输出状态由主触发器当时的状态决触发器中，从触发器的输出状态由主触发器当时的状态决定。定。在在CPCP=0=0期间，由于主触发器的输出状态保持不变，因而期间，由于主触发器的输出状态保持不变，因而受其

51、控制的从触发器的状态也保持不变。受其控制的从触发器的状态也保持不变。 触发方式：主从触发方式（CP下降沿有效）。主从触发器状态的更新只发生在CP脉冲的下降沿，触发器的新状态由CP脉冲下降沿到来之前的R、S信号决定。 优点：克服了空翻，提高了工作的可靠性。 2022-5-102022-5-10电子技术基础电子技术基础第第1111章章3. 3. 功能表功能表（只在（只在CPCP从从1 1变为变为0 0时有效）时有效）主从主从RSRS触发器功能表触发器功能表 S和R都为高电平有效触发 功能与同步功能与同步RSRS触发器完触发器完全相同全相同 。2022-5-102022-5-10电子技术基础电子技术

52、基础第第1111章章4. 4. 工作波形工作波形（又称为时序图，（又称为时序图， ） 主从主从RSRS触发器的时序图触发器的时序图 2022-5-102022-5-10电子技术基础电子技术基础第第1111章章主从主从 RS RS 触发器触发器 S SR R1.1.电路结构：电路结构：由主从由主从RS RS 触发器和信号控制门组成。触发器和信号控制门组成。 J CP K & & & & & & & & 1 & & G8 G7 G10 G11 G9 G3 G1 G2 G4 G6 G5 Q Q Q Q 1J C1 1K

53、Q Q 主触发器主触发器 从触发器从触发器 逻辑符号逻辑符号 11.2.2 11.2.2 主从主从JKJK触发器触发器 2022-5-102022-5-10电子技术基础电子技术基础第第1111章章主从主从 RS RS 触发器触发器 S SR R J CP K & & & & & & & & 1 & & G8 G7 G10 G11 G9 G3 G1 G2 G4 G6 G5 Q Q Q Q 2. 2. 逻辑功能逻辑功能 01SRQRSQnnQJS R = KQ 将将代入上式，得到代入上式，得到 JK JK 触发器的特性

54、方程：触发器的特性方程：nnnnQKQQJQ 1nnQKQJ 特性方程特性方程2022-5-102022-5-10电子技术基础电子技术基础第第1111章章nQ10000J K Qn Qn+1 说说 明明 0 0 0 0 0 1 状态不变状态不变 0 0 1 1 0 1 置置 01 1 0 0 0 1 置置 1 1 1 1 1 0 1 翻翻 转转 1 1 1 功能表功能表 Qn0 1 J=X K=1 J=1 K=X J=X K=0J=0 K=X任何结构的任何结构的JK JK 触发器都具有与以上相同的功能表、特性触发器都具有与以上相同的功能表、特性方程及状态转换图。方程及状态转换图。 状态转换图状

55、态转换图1 0 nn1QKQJQn 特性方程特性方程 2022-5-102022-5-10电子技术基础电子技术基础第第1111章章 1J C1 1K Q Q J CP K CP J K Q 1 0 0 1 1 1 0 0 JKQn+1 00Qn 010 101 11Q Qn n JKJK触发器功能表触发器功能表低电平触发低电平触发在高电平处接收输入信号在高电平处接收输入信号在在CP脉冲的高电平期间将脉冲的高电平期间将输入信号存储于主触发器。输入信号存储于主触发器。在在CP脉冲的低电平到脉冲的低电平到来时发生状态变化。来时发生状态变化。 工作波形2022-5-102022-5-10电子技术基础电

56、子技术基础第第1111章章例例1 主从主从JK 触发器的输入信号触发器的输入信号CP、D 的波形分别如图所示，的波形分别如图所示，设触发器的初态为设触发器的初态为1，试画出输出端，试画出输出端 L 的波形。的波形。 C1 D CP 1J 1K & L Q Q 1 CP D L Q Q JKQn+1 00Qn 010 101 11Qn JK 触发器真值表触发器真值表J(K)解：解：J=D，K= D, 只有置只有置0和置和置1两种功能。两种功能。 QCPQCPL 在在CP脉冲的低电平期间将输入脉冲的低电平期间将输入信号存储于主触发器。信号存储于主触发器。在在CP脉冲的高电平到脉冲的高电平到

57、来时发生状态变化。来时发生状态变化。高电平触发高电平触发2022-5-102022-5-10电子技术基础电子技术基础第第1111章章 例例2 设负跳沿触发的设负跳沿触发的JK触发器的时钟脉冲和触发器的时钟脉冲和 J、K 信号的波信号的波形如图所示，画出输出端形如图所示，画出输出端Q的波形。设触发器的初始状态为的波形。设触发器的初始状态为0。 CP J K Q 1 2 3 4 5 6 7 在在CP脉冲的脉冲的高电平高电平期间期间信号存储于主触发器。信号存储于主触发器。在在CP脉冲的脉冲的低电平低电平到到来时发生状态变化。来时发生状态变化。 C1 J CP 1J 1K Q Q K 2022-5-1

58、02022-5-10电子技术基础电子技术基础第第1111章章1.1.电路组成及逻辑符号电路组成及逻辑符号CMOSCMOS主从主从D D触发器触发器 （a a） 逻辑电路逻辑电路 （b b）逻辑符号）逻辑符号 表示触发器靠CP上升沿触发 11.2.3CMOS主从主从D触发器触发器 2022-5-102022-5-10电子技术基础电子技术基础第第1111章章2. 2. 工作原理工作原理（1 1）当）当CPCP=1=1时，主触发器的时，主触发器的TGTG1 1导通、导通、TGTG2 2截止，输截止，输入信号入信号D D送入主触发器。从触发器的送入主触发器。从触发器的TGTG3 3截止，截止，TGTG

59、4 4导通，导通，从触发器保持原态。从触发器保持原态。2022-5-102022-5-10电子技术基础电子技术基础第第1111章章 （2 2）当）当CPCP由由1 1跳变到跳变到0 0时，时，TGTG1 1截止、截止、TGTG2 2导通，输导通，输入信号通道被封锁，主触发器的状态不变。从触发器入信号通道被封锁，主触发器的状态不变。从触发器的的TGTG3 3导通、导通、TGTG4 4截止，主触发器的状态送入从触发器。截止，主触发器的状态送入从触发器。 2022-5-102022-5-10电子技术基础电子技术基础第第1111章章可知，工作过程分为两步：第一步，CP=1时，主触发器接收D的信号，并有

60、Q=D，而从触发器是维持原来的状态不变。第二步，CP从1变为0，主触发器的状态送入从触发器，使Q =Q。在CP=0期间，输入信号不能进入主触发器。 触发方式：主从触发方式（CP下降沿有效）。该触发器是靠CP的下降沿触发的，触发器的新状态由CP脉冲下降沿到来之前输入信号D的状态决定。 2022-5-102022-5-10电子技术基础电子技术基础第第1111章章3. 3. 功能表功能表（只在只在CPCP下降沿有效下降沿有效 ）CMOSCMOS主从主从D D触发器的功能表触发器的功能表 DQn+100112022-5-102022-5-10电子技术基础电子技术基础第第1111章章4. 4. 工作波形

61、工作波形（又称为时序图， ） CMOSCMOS主从主从D D触发器的时序图触发器的时序图 2022-5-102022-5-10电子技术基础电子技术基础第第1111章章边沿触发器：靠边沿触发器：靠CPCP脉冲上升沿或下降沿进行触发。脉冲上升沿或下降沿进行触发。正边沿触发器：靠正边沿触发器：靠CPCP脉冲上升沿触发。脉冲上升沿触发。负边沿触发器：靠负边沿触发器：靠CPCP脉冲下降沿触发。脉冲下降沿触发。触发方式：边沿触发方式。触发方式：边沿触发方式。可提高触发器工作的可靠性，增强抗干扰能力。可提高触发器工作的可靠性，增强抗干扰能力。 11.3 11.3 边沿触发器边沿触发器 主从RS触发器 （a） 逻辑电路 （b）逻辑符号表示触发器靠CP上升沿触发 表示CP为边 沿 触 发方式 1.1.电路组成及逻辑符号电路组成及逻辑符号11.3.1 11.3.1 边沿边沿D D触发器触发器2022-5-102022-5-10电子技术基础电子技术基础第第1111章章2. 2. 工作原理工作原理（1 1）当）当CPCP=0=0时，时，G G3 3、G G4 4被封锁，触发器