不同类型触发器之间的转换课件

不同類型觸發器之間的轉換

轉換步驟：（1）寫出已有觸發器和待求觸發器的特性方程。（2）變換待求觸發器的特性方程，使之形式與已有觸發器的特性方程一致。（3）比較已有和待求觸發器的特性方程，根據兩個方程相等的原則求出轉換邏輯。（4）根據轉換邏輯畫出邏輯電路圖。轉換方法：利用令已有觸發器和待求觸發器的特性方程相等的原則，求出轉換邏輯。11、將JK觸發器轉換為RS、D、T和T＇觸發器JK觸發器→RS觸發器RS觸發器特性方程變換RS觸發器的特性方程，使之形式與JK觸發器的特性方程一致：2比較，得：電路圖3JK觸發器→D觸發器寫出D觸發器的特性方程，並進行變換，使之形式與JK觸發器的特性方程一致：與JK觸發器的特性方程比較，得：電路圖4JK觸發器→T觸發器在數字電路中，凡在CP時鐘脈衝控制下，根據輸入信號T取值的不同，具有保持和翻轉功能的電路，即當T＝0時能保持狀態不變，T＝1時一定翻轉的電路，都稱為T觸發器。特性表邏輯符號5T觸發器特性方程：與JK觸發器的特性方程比較，得：電路圖6狀態圖時序圖7JK觸發器→T＇觸發器在數字電路中，凡每來一個時鐘脈衝就翻轉一次的電路，都稱為T＇觸發器。特性表邏輯符號8T＇觸發器特性方程：與JK觸發器的特性方程比較，得：電路圖變換T＇觸發器的特性方程：9狀態圖時序圖102、將D觸發器轉換為JK、T和T＇觸發器D觸發器→JK觸發器11D觸發器→T觸發器12D觸發器→T＇觸發器13本節小結：

觸發器是數字電路的極其重要的基本單元。觸發器有兩個穩定狀態，在外界信號作用下，可以從一個穩態轉變為另一個穩態；無外界信號作用時狀態保持不變。因此，觸發器可以作為二進位存儲單元使用。觸發器的邏輯功能可以用真值表、卡諾圖、特性方程、狀態圖和波形圖等5種方式來描述。觸發器的特性方程是表示其邏輯功能的重要邏輯函數，在分析和設計時序電路時常用來作為判斷電路狀態轉換的依據。各種不同邏輯功能的觸發器的特性方程為：RS觸發器：Qn+1=S+RQn，其約束條件為：RS＝0JK觸發器：Qn+1=JQn+KQnD觸發器：Qn+1=DT觸發器：Qn+1=TQn+TQnT＇觸發器：Qn+1=Qn

同一種功能的觸發器，可以用不同的電路結構形式來實現；反過來，同一種電路結構形式，可以構成具有不同功能的各種類型觸發器。14時序邏輯電路的分析與設計方法時序邏輯電路概述退出時序邏輯電路的分析方法時序邏輯電路的設計方法15時序邏輯電路概述1、時序電路的特點時序電路在任何時刻的穩定輸出，不僅與該時刻的輸入信號有關，而且還與電路原來的狀態有關，也就是說時序電路的內部必然有記憶元件，用來存儲（記憶）與過去輸入信號有關的資訊或電路過去的輸出狀態。162、時序電路邏輯功能的表示方法時序電路的邏輯功能可用邏輯運算式、狀態表、卡諾圖、狀態圖、時序圖和邏輯圖6種方式表示，這些表示方法在本質上是相同的，可以互相轉換。邏輯運算式有：輸出方程狀態方程激勵方程173、時序電路的分類（1）根據時鐘分類同步時序電路中，各個觸發器的時鐘脈衝相同，即電路中有一個統一的時鐘脈衝，每來一個時鐘脈衝，電路的狀態只改變一次。非同步時序電路中，各個觸發器的時鐘脈衝不同，即電路中沒有統一的時鐘脈衝來控制電路狀態的變化，電路狀態改變時，電路中要更新狀態的觸發器的翻轉有先有後，是非同步進行的。（2）根據輸出分類米利型時序電路的輸出不僅與現態有關，而且還決定於電路當前的輸入。穆爾型時序電路的其輸出僅決定於電路的現態，與電路當前的輸入無關；或者根本就不存在獨立設置的輸出，而以電路的狀態直接作為輸出。18電路圖時鐘方程、驅動方程和輸出方程狀態方程狀態圖、狀態表或時序圖判斷電路邏輯功能1235時序邏輯電路的分析方法時序電路的分析步驟：計算419例時鐘方程：輸出方程：輸出僅與電路現態有關，為穆爾型時序電路。同步時序電路的時鐘方程可省去不寫。驅動方程：1寫方程式202求狀態方程JK觸發器的特性方程：將各觸發器的驅動方程代入，即得電路的狀態方程：213計算、列狀態表00000101001110010111011100101110111100001010011000001100224畫狀態圖、時序圖狀態圖235電路功能時序圖有效迴圈的6個狀態分別是0～5這6個十進位數字的格雷碼，並且在時鐘脈衝CP的作用下，這6個狀態是按遞增規律變化的，即：000→001→011→111→110→100→000→…所以這是一個用格雷碼表示的六進制同步加法計數器。當對第6個脈衝計數時，計數器又重新從000開始計數，並產生輸出Y＝1。24例輸出方程：輸出與輸入有關，為米利型時序電路。同步時序電路，時鐘方程省去。驅動方程：1寫方程式252求狀態方程T觸發器的特性方程：將各觸發器的驅動方程代入，即得電路的狀態方程：263計算、列狀態表2745電路功能由狀態圖可以看出，當輸入X

＝0時，在時鐘脈衝CP的作用下，電路的4個狀態按遞增規律迴圈變化，即：00→01→10→11→00→…當X＝1時，在時鐘脈衝CP的作用下，電路的4個狀態按遞減規律迴圈變化，即：00→11→10→01→00→…可見，該電路既具有遞增計數功能，又具有遞減計數功能，是一個2位二進位同步可逆計數器。畫狀態圖時序圖28例電路沒有單獨的輸出，為穆爾型時序電路。非同步時序電路，時鐘方程：驅動方程：1寫方程式292求狀態方程D觸發器的特性方程：將各觸發器的驅動方程代入，即得電路的狀態方程：303計算、列狀態表3145電路功能由狀態圖可以看出，在時鐘脈衝CP的作用下，電路的8個狀態按遞減規律迴圈變化，即：000→111→110→101→100→011→010→001→000→…電路具有遞減計數功能，是一個3位二進位非同步減法計數器。畫狀態圖、時序圖32設計要求原始狀態圖最簡狀態圖畫電路圖檢查電路能否自啟動1246時序邏輯電路的設計方法時序電路的設計步驟：選觸發器，求時鐘、輸出、狀態、驅動方程5狀態分配3化簡33例1建立原始狀態圖設計一個按自然態序變化的7進制同步加法計數器，計數規則為逢七進一，產生一個進位輸出。狀態化簡2狀態分配3已經最簡。已是二進位狀態。344選觸發器，求時鐘、輸出、狀態、驅動方程因需用3位二進位代碼，選用3個CP下降沿觸發的JK觸發器，分別用FF0、FF1、FF2表示。由於要求採用同步方案，故時鐘方程為：輸出方程：35狀態方程不化簡，以便使之與JK觸發器的特性方程的形式一致。36比較，得驅動方程：電路圖537檢查電路能否自啟動6將無效狀態111代入狀態方程計算：可見111的次態為有效狀態000，電路能夠自啟動。38

設計一個串行數據檢測電路，當連續輸入3個或3個以上1時，電路的輸出為1，其他情況下輸出為0。例如：輸入X 101100111011110輸入Y 000000001000110例1建立原始狀態圖S0S1S2S3設電路開始處於初始狀態為S0。第一次輸入1時，由狀態S0轉入狀態S1，並輸出0；1/0X/Y若繼續輸入1，由狀態S1轉入狀態S2，並輸出0；1/0如果仍接著輸入1，由狀態S2轉入狀態S3，並輸出1；1/1此後若繼續輸入1，電路仍停留在狀態S3，並輸出1。1/1電路無論處在什麼狀態，只要輸入0，都應回到初始狀態，並輸出0，以便重新計數。0/00/00/00/039原始狀態圖中，凡是在輸入相同時，輸出相同、要轉換到的次態也相同的狀態，稱為等價狀態。狀態化簡就是將多個等價狀態合併成一個狀態，把多餘的狀態都去掉，從而得到最簡的狀態圖。狀態化簡2狀態分配3所得原始狀態圖中，狀態S2和S3等價。因為它們在輸入為1時輸出都為1，且都轉換到次態S3；在輸入為0時輸出都為0，且都轉換到次態S0。所以它們可以合併為一個狀態，合併後的狀態用S2表示。S0=00S1=01S2=10404選觸發器，求時鐘、輸出、狀態、驅動方程選用2個CP下降沿觸發的JK觸發器，分別用FF0、FF1表示。採用同步方案，即取：輸出方程狀態方程41比較，得驅動方程：電路圖5檢查電路能否自啟動6將無效狀態11代入輸出方程和狀態方程計算：電路能夠自啟動。42本節小結：

時序電路的特點是：在任何時刻的輸出不僅和輸入有關，而且還決定於電路原來的狀態。為了記憶電路的狀態，時序電路必須包含有存