数字电子技术 第六版 课件 5ch3 D触发器

第5章触发器5.3

D触发器5.3.1同步D触发器5.3.2边沿D触发器5.3.1同步D触发器一、电路结构和逻辑符号同步D触发器是在同步RS触发器的R、S之间加一个反相器构成的。1二、逻辑功能称为D功能特点：Qn+1跟随D信号变化不变Qn×0置0置101011说明Qn+1DCP同步D触发器功能表

工作原理★CP=0时，G3和G4输出高电平1，触发器不受D端输入信号的控制。保持原状态不变；★CP=1

时，触发器接受D

端输入的信号，其状态翻到和D

的状态相同。三、特性方程001101010011Qn+1QnD特性表

00001111Qn+1=D无约束条件特性方程CP=1

期间有效功能点评（1）同步D触发器没有不定状态；（2）在CP=1期间输出状态随D输入信号变化而变化，所以存在空翻现象。故主要用于数据锁存；边沿触发器可以克服空翻现象。5.3.2边沿D触发器一、边沿触发方式边沿触发器是利用时钟脉冲CP上升沿(或下降沿)到达时刻接收输入信号，因此，电路状态只能在CP上升沿(或下降沿)达到时刻翻转。在CP的其他时间内，电路状态不会发生变化，从而提高了触发器工作的可靠性和抗干扰能力。边沿触发器没有空翻现象。

边沿触发器主要有边沿D

触发器、

边沿JK

触发器等。二、逻辑符号QQ1DDC1CP逻辑符号

上升沿有效QQ1DDC1CP逻辑符号

下降沿有效三、逻辑功能特性方程CP

上升沿到达时刻有效不变Q

n×其他置0置10101

说明Q

n+1DCP功能表

功能点评（1）上升沿D触发器只有在时钟脉冲CP上升沿触发瞬间接收D端的输入信号而翻到和D相同的状态，而在CP的其他时间内，无论D端的输入信号如何变化，触发器的输出状态不会改变。因此，边沿D触发器没有空翻现象。（2）由于CP边沿对触发器的作用时间极短，因此，边沿触发器的工作速度高，抗干扰能力强，工作可靠。保持置

1置

0置

0置

0置1波形分析举例(例)

图示为上升沿D触发器的时钟脉冲CP和D端输入的电压波形，试画出触发器输出Q和Q端的电压波形。设初态=0。12345CPD解：Q初态为0Q上升沿触发波形点评（1）只有在CP上升沿达到时刻触发器才会接收D端的输入信号而改变到和D相同的状态。而在CP为其他值时，不管D端信号为0还是为1，触发器状态不会改变。因此，Q

端输出电压波形的变化与CP上升沿到达发生在同一时刻。（2）在CP一个周期内，只有一个上升沿，触发器状态只能改变一次，因此，边沿D

触发器没有空翻问题。功能拓展边沿D触发器构成分频电路

QQ1DDC1CP电路构成

CPQQn+1=D=QnD端的输入信号与触发器状态相反，因此，每输入一个CP上升沿，触发器状态翻转一次；所以，当输入CP为周期性脉冲波形时，触发器状态不断翻转。这时为计数触发器。由波形可看出fQ为(1/2)fCP，为二分频电路。TCPTQQQ1DDC1CP电路构成

CPQQn+1=D=QnTCPTQ

一级计数触发器为二(21)分频电路，两级计数触发器串接构成四(22)分频电路；n级计数触发器串接构成2n分频电路。在数字电路中，常用分频电路将频率高的脉冲变为频率低的脉冲。四、集成上升沿D触发器74LS74介绍逻辑符号

SRC11DSDRD432110111213CPD5698QQ异步置1端异步置0端异步置0：当RD=0，SD=1时，触发器置0，即Qn+1=0。异步置1：当RD=1，SD=0时，触发器置1，即Qn+1=1。异步置0和异步置1与CP和D

端输入信号无关，故称为异步置0和异步置1。它优先于其它所有输入信号。置0：取RD=SD=1时，如果D=0，则在CP上升沿作用下，触发器置0，即Qn+1=0；置1：取RD=SD=1时，如果D=1，则在CP上升沿作用下，触发器置1，即Qn+1=1；保持：取RD=SD=1，当CP=0时，不论D端信号如何化，触发器都保持原来的状态不变，即Qn+1=Qn；四、集成上升沿D触发器74LS74介绍逻辑符号

SRC11DSDRD432110111213CPD5698QQ四、集成上升沿D触发器74LS74介绍功能表

01

异步置0

10

异步置1

01

置0

10

置1

保持

Qn

Qn

11

不允许

01××功能说明输入10××110↑111↑11×000××RD

SD

D

CPQn+1

Qn+1

输出逻辑符号

SRC11DSDRD432110111213CPD5698QQ电路应用提示：1.74LS74正常工作时，应使SD和RD同时接高电平1，这时在CP上升沿作用下，D触发器才会接收D端输入信号而翻转到和D相同状态2.进行异步置0或异步置1时，RD端和SD端应接不同的电平。不容许同时接低电平0.由于D端的信号和Q端信号相反，因此将D端和Q端相连时，则每输入一个CP上升沿，D触发器状态变化一次——执行翻转功能。波形分析举例解：CP1D23456RDSDQ(例)

图示为D触发器74LS74的CP、D、RD和SD的输入的电压波形，试画出触发器输出Q端的电压波形，设触发器的初始状态为Q=0。第一个CP

↑因RD=SD=1，D=1，所以触发器由0状态翻到1状态。初始状态为0波形分析举例解：Q第二个CP↑，虽然D＝1，因RD=0，SD=1，所以触发器被强迫置0。例图示为D触发器74LS74的CP、D、RD和SD的输入的电压波形，试画出触发器输出Q的电压波形，设触发器的初始状态为Qn=0。CP1D23456RDSDQ波形分析举例解：Q第三个CP

↑因RD=SD=1，D=0，所以触发器保持0状态不变。CP1D23456RDSDQ例图示为D触发器74LS74的CP、D、RD和SD的输入的电压波形，试画出触发器输出Q的电压波形，设触发器的初始状态为Qn=0。波形分析举例解：Q由于接着SD=0，RD=1，触发器又被强迫置1。后面由于SD=RD=1，输出波形请读者自行分析。QCP1D23456RDSD例图示为D触发器74LS74的CP、D、RD和SD的输入的电压波形，试画出触发器输出Q的电压波形，设触发器的初始状态为Qn=0。波形点评（1）具有异步置0端RD和异步置1端SD的上升沿

D触发器正常工作时，应使RD端和SD端同时接高电平1，这时在时钟脉冲上升沿作用下，D触发器才会接收D端输入的信号。（2）进行异步置0或异步置1时，RD端和SD端应接入不同的电平。如RD=0、SD=1

时，触发器立刻置0；如RD=1、SD=0

时，触发器立刻置1。因此，异步置0和异步置1

信号优先于其他所有输入信号。五、应用举例1、开机置数电路开关S合上前，电容C上电压为0。在开关S合上的瞬间，RD=0，SD=1，触发器置0。随后＋5V电源经R将电容C上电压由0充到5V，RD=SD=1，D

触发器处于工作状态。开机清零电路开机置1电路开机置1