课件第4章触发器

1、Chapter4 触发器第4章 触发器触发器(trigger)：具有记忆功能，能够存储一位二进制信号的基本逻辑单元。触发器在逻辑功能上具有以下基本特点：有两个自行保持的稳定状态， “0”和 “1”状态。根据输入信号的不同可以置成“0” 或“1”状态。输入信号消失后，能将获得的状态保持。第4章 触发器4.1 基本触发器4.2 TTL集成触发器4.3 MOS触发器4.4 触发器的逻辑功能分类及相互间的转换4.1 基本触发器4.1.1 闩锁电路及基本RS触发器Q=1，Q=0为1状态；Q=0，Q=1为0状态。图4-1 闩锁电路(一) 闩锁电路1.结构2.原理Chapter4 触发器4.1 基本触发器(

2、二)基本RS触发器电路结构&RSQQ组合电路，无记忆功能图4-1 基本RS触发器R=S=11. 基本结构S：置位（置1）端R：复位（置0）端(二) 基本RS触发器两互补输出端两输入端&QQ.G1&.G2SR反馈线&QQ.G1&.G2SR 正常情况下，两输出端的状态保持相反。通常以Q端的逻辑电平表示触发器的状态，即Q=1，Q=0时，称为“1”态；反之为“0”态。(二) 基本RS触发器2. 逻辑功能 触发器输出与输入的逻辑关系1001设触发器原态为“1”态。翻转为“0”态(1) S=1， R = 01010QQ.G1&.&G2SR设原态为“0”态1001110触发器保持“0”态不变复位0 结论:

3、不论 触发器原来 为何种状态， 当 S=1， R=0时， 将使触发器 置“0”或称 为复位。QQ.G1&.&G2SR01设原态为“0”态011100翻转为“1”态(2) S=0， R = 1QQ.G1&.&G2SR设原态为“1”态0110001触发器保持“1”态不变置位1 结论: 不论 触发器原来 为何种状态， 当 S=0， R=1时， 将使触发器 置“1”或称 为置位。QQ.G1&.&G2SR11设原态为“0”态010011保持为“0”态(3) S=1， R = 1QQ.G1&.&G2SR设原态为“1”态1110001触发器保持“1”态不变1 当 S=1， R=1时， 触发器保持 原来的状态

4、， 即触发器具 有保持、记 忆功能。QQ.G1&.&G2SR01110011111110若G1先翻转，则触发器为“0”态“1”态(4) S=0， R = 0 当信号S = R = 0同时变为1时，由于与非门的翻转时间不可能完全相同，触发器状态可能是“1”态，也可能是“0”态，不能根据输入信号确定。若先翻转QQ.G1&.&G2SR基本 RS 触发器状态表SRQ1 0 0 置00 1 1 置11 1 不变 保持0 0 1* 不定功能1*表示不正常状态，0信号消失后，触发器状态不定。注意：3. 基本RS触发器应用电路：(1) 无震颤开关电路机械开关在静止到新的位置之前其机械触头将要震颤几次。图4-3

5、电路可以解决震颤问题。设初始时接端，基本原理如下：图4-4 波形图QSR+5V0Vb.由左扳向右端，并且震颤几次，相当于（或）原理如图a.由右扳向左端，并且震颤几次，相当于（或）(2) 声报警控制电路：a、正常状态b、故障状态10111011101不发声发 声c、复位状态0101011010消音014.1.2 同步（可控）RS触发器011不变不变 0 10111010101 1 000111不变不变11100 1* 1*不变Qn0说明Qn+1SRCP表4-2 同步RS触发器特性表置00011置11101不变Qn001不定 111工作原理:例：画出可控 RS 触发器的输出波形RSCP不定不定CP

6、高电平时触发器状态由R、S确定QQ01可控 RS状态表0 0 SR0 1 01 0 11 1 不定Qn+1Qn逻辑功能描述方法特性表(状态真值表)特性方程： Qn+1的函数表达式。驱动表：触发器由现态Qn转换到次态Qn+1情况下，对输入端状态的要求。状态转换图表示触发器0、1状态转换对输入端状态的要求。 时序波形图Qn Qn+1S R 0 0 0 1 1 0 1 10 1 00 1 0 同步RS触发器驱动表特性方程：次态图：Qn+1=S+R Qn00111000 01 11 1001RSQn状态转换图：01SR/10/01/0/0/ 状态表0 0 SR0 1 01 0 11 1 不定Qn+1Q

7、n时序波形图：CPSR2tpd3tpd2tpd3tpd同步RS触发器符号图：Q QCPDQn+1说明01101Qn01不变置0置1表4-4 D触发器特性表特性方程：Qn+1=S+RQn=D+DQn=D4.1.3 D触发器4.1.4 JK触发器表4-5 JK触发器特性表特性方程：Qn+1=JQn+KQn0011100100 01 11 1001JKQn次态图：其它逻辑功能触发器 T触发器：将JK触发器J，K两端连在一起作为T输入端，便得到了T触发器。其它逻辑功能触发器 T触发器 ：当T触发器T端恒为1时，即是T触发器。其特性方程为 14.2 边沿触发器增强抗干扰能力，使触发器状态只在时钟边沿时由

8、输入确定状态。 TTL 边沿触发器JK触发器CP=0时，门G3、G4、G5、G6封锁，A=B=1，G5=G6=0，电路变成下图，J、K不起作用。 TTL 边沿触发器JK触发器CP到来时，CP=1G5、G6先打开,设G5=1，G6=0 触发器状态保持不变。 TTL 边沿触发器JK触发器CP=1时，自锁，触发器不变，J、K不起作用。CP时，先G5=G6=0，在A、B还未变成全1的时间内，触发器已按J、K状态翻转完毕。依靠与非门G3、G4的延时实现边沿控制，制造工艺要求很严。 TTL 边沿触发器JK触发器CMOS 边沿触发器用CMOS电路也可以构成边沿D、JK触发器。CPCP有效CMOS 边沿触发器

9、用CMOS电路也可以构成边沿D、JK触发器。CPCP有效主从触发型JK触发器反馈线反馈线互补时钟控制主、从触发器不能同时翻转F主F从基本结构其它结构类型触发器基本R-S触发器导引电路维持阻塞 D 触发器电路结构反馈线1置1维持线2阻塞置0信号线3置0维持线4阻塞置1信号线1234&G2&G1QQSDRD&G3&G4&G5&G6CPDSDRDRD&G2&G1QQSDRD&G3&G4&G5&G6CPD维持阻塞 D 触发器逻辑功能01（1）D = 01触发器状态不变0当CP= 0时110当CP= 1时0101触发器置“0”封锁在CP= 1期间，触发器保持“0”不变&G2&G1QQSDRD&G3&G4

10、&G5&G6CPD维持阻塞 D 触发器逻辑功能01（1）D = 10触发器状态不变1当CP= 0时111当CP= 1时0110触发器置“1”封锁在CP= 1期间，触发器保持“1”不变封锁D触发器状态表D Qn+1 0101CP上升沿前接收信号，上升沿时触发器翻转，（ 其Q的状态与D状态一致；但Q的状态总比D的状态变化晚一步，即Qn+1 =Dn ) ；上升沿后输入 D不再起作用，触发器状态保持。 即(不会空翻)结论：表4-8 维持阻塞D触发器功能表 0 1 0 1Qn+1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 1 Rd Sd CP D例：D 触发器工作波形图CPDQ 上升沿触发翻转4.3 MOS触发器MOS触发器是由以MOS管为元件的MOS门组成的。ENS RQn+101111 0 0 1 0 0 1 1 1高阻Qn10不定高阻Qn10不定Qn+1 1 1 0 1 1 0 0 0S R01111ENMOS触发器表4-9表4-10三态RS锁存触发器4.4 触发器逻辑功能转换RS触发器：在CP脉冲有效时，根据R、S信号的不同，具有置0、置1和保持功能的电路。D触发器：在CP脉冲有效时，根据D的不同，具有置1、 置0功能的电路。JK触发器：在CP脉冲有效时