《电子技术》-知识链接1触发器

123主从触发器基本RS触发器同步触发器4边沿触发器概述

触发器是构成时序逻辑电路的基本单元。它是一种具有记忆功能，能储存1位二进制信息的逻辑电路。触发器的特点：

我们把输入信号作用前的触发器状态称为现在状态(“现态”)，用Qn和Qn表示(或用Q和Q表示)；把在输入信号作用后触发器的状态称为下一状态(“次态”)，用Qn+1和Qn+1表示。①具有两个稳定的状态，用来表示电路的两个逻辑状态；②在输入信号作用下，可以被置成“0”态或“1”状态；③当输入信号撤消后，所置成的状态能够保持不变。1、电路结构和逻辑符号一、基本RS触发器由两个与非门的输入端、输出端交叉连接构成。(反馈)信号输入端，低电平有效。互补输出端：Q=0、Q=1的状态称“0”态，Q=1、Q=0的状态称“1”态。RDSDQn+110010

10①RD=0、SD=1时：不论触发器原来处于什么状态次态都将变成“0”态，这种情况称将触发器置“0”或复位。RD端称为触发器的置“0”端或复位端(低电平有效)。2、工作原理0110RDSDQn+10101

01基本RS触发器②RD=1、SD=0时：不论触发器原来处于什么状态次态都将变成“1”态，这种情况称将触发器置“1”或置位。SD端称为触发器的置“1”端或置位端(低电平有效)。1110③RD=1、SD=1时：触发器保持原有状态不变，即原来的状态被触发器存储起来，这体现了触发器具有记忆能力。RDSDQn+10101011

1保持10基本RS触发器0011RDSDQn+101010111保持0

0不定？基本RS触发器④RD=0、SD=0时：Qn+1=Qn+1=1，不符合触发器的互补输出关系。并且当RD、SD同时由0变为1时，由于两与非门的延迟时间不等，使触发器的次态不确定。这种情况是不允许的。规定RS触发器要遵循RD+SD=1的约束条件。1）状态转移真值表基本RS触发器3、基本RS触发器的功能描述

将触发器的次态Qn+1与现态Qn，以及输入信号之间的逻辑关系用表格的形式表示出来，称为状态转移真值表，简称状态表或真值表。基本RS触发器状态真值表RDSDQnQn+1功能000×不允许001×0100Qn+1＝0置“0”01101001Qn+1＝1置“1”10111100Qn+1＝Qn保持1111RDSDQn+100不定01010111Qn简化真值表记忆！基本RS触发器2）特征方程

描述触发器逻辑功能的函数表达式称为特征方程，又称状态方程或次态方程。

描述触发器的状态转换关系及转换条件的图形称为状态转移图，简称状态图。01基本RS触发器3）状态转移图（状态图）RD=×SD=1RD=1SD=×RD=0,SD=1RD=1,SD=0圆圈表状态箭头表转移方向标注表转移条件RDSDQQ置1置0置1置1置1保持不允许基本RS触发器

工作波形图又称为时序图，是描述触发器的输出状态随时间和输入信号变化的规律的图形。4）波形图RDSD二、

同步（钟控）RS触发器1、电路结构和逻辑符号

所谓同步触发器就是要求只有在同步信号到达时，触发器的状态才能发生变化。而这个同步信号叫做时钟信号（时钟脉冲），用CP表示。同步（钟控）RS触发器2、工作原理－－－电平触发方式①CP＝0时，RD=SD=1，触发器保持原来状态不变。②CP＝1时，RD=R，SD=S工作情况与基本RS触发器相同。3、功能描述1）.特征方程（CP＝1时）RSQn+100Qn01110011不定2）.状态真值表（CP＝1时）不变不变不变不变不变不变置1置0置1置0不变同步（钟控）RS触发器3）.状态转移图（CP=1）4）.波形图（设初态为0）01R=×S=0R=0S=×R=1,S=0R=0,S=1同步（钟控）RS触发器4、同步RS触发器存在的问题－－空翻现象

在一个时钟脉冲周期（CP=1）中，触发器发生多次翻转的现象叫做空翻。

由于在CP=1期间，G3、G4门为“开门”，都能接收R、S信号。所以，如果在CP=1期间R、S发生多次变化，则触发器的状态也可能发生多次翻转。

为避免计数混乱，要求每来一个CP脉冲，触发器只发生一次翻转。

CP脉冲的宽度（CP＝1）应限制在2tpd≤tCP≤3tpd三

主从JK触发器1、电路结构和逻辑符号主触发器从触发器主从JK触发器2、工作原理①CP=1时，主触发器接收输入信号，从触发器被封锁，输出状态保持不变。主触发器的状态方程：（无约束条件）主从JK触发器②CP=0时，主触发器被封锁，保持不变；从触发器接收主触发器的状态送往输出端。主从JK触发器的状态方程：（无约束条件）主从JK触发器3、功能描述1）.状态真值表JKQn+100Qn01010111Qn简化真值表01J=0K=×J=×K=0J=×,K=1J=1,K=×2）.状态转移表主从JK触发器3）.波形图主从JK触发器工作过程分两步：

①CP=1时，主触发器接收输入信号，从触发器被封锁而保持不变；

②CP由“1”变“0”时，主触发器被封锁，从触发器接收主触发器的状态，触发器的状态发生相应变化，CP＝0期间，触发器状态保持。

而输出状态如何变化，是由时钟CP下降沿到来前一瞬间的J、K值按JK触发器的特征方程来决定。设初态Q=0Q和Q的变化仅发生在CP的下降沿。－－边沿触发方式（克服了空翻现象）主从JK触发器4、主从JK触发器存在的问题－－一次翻转现象

所谓一次翻转现象是指在CP=1期间，主触发器接收了输入激励信号只发生一次翻转后，主触发器状态就一直保持不变，它不再随输入激励信号J、K的变化而变化的现象。①在主触发器状态未改变之前，，所以在CP＝1期间，从触发器状态不变，主触发器状态按JK逻辑功能发生变化，即。②一旦主触发器的状态发生一次翻转后，即，此后，主触发器的状态方程变为：。而在CP＝1期间从触发器状态不变，所以当主触发器在CP＝1期间发生了一次翻转之后，就一直保持不变，也就不随输入J、K的变化而变化。设初态Q=0错误动作要求在CP＝1期间输入信号J、K不能发生变化，则应使CP=1的宽度尽可能窄。主从JK触发器一次翻转现象主从JK触发器2.CP=1时，J、K输入信号发生了变化：①若CP下降沿前Q=0，且CP=1期间J、K信号若出现使Q变为1的组合，即JK=10或11，则CP下降沿时Q变为1。否则Q仍为0。②若CP下降沿前Q=1，且CP=1期间J、K信号若出现使Q变为0的组合，即JK=01或11，则CP下降沿时Q变为0。否则Q仍为1。小结：主从JK触发器波形图的画法1.CP=1时，J、K输入信号没有发生变化：输出状态Q由CP下降沿到来前一瞬间的J、K值按JK触发器的特征方程来决定。设初态Q=0

Q

CP

J

K123

边沿触发方式的触发器有两种类型：一种是维持—阻塞式触发器，它是利用直流反馈来维持翻转后的新状态，阻塞触发器在同一时钟内再次产生翻转；另一种是边沿触发器，它是利用触发器内部逻辑门之间延迟时间的不同，使触发器只在约定时钟跳变时才接收输入信号。四、

边沿触发器同时具备以下条件的触发器称为边沿触发器：①触发器仅在CP某一约定跳变沿到来时，才接收输入信号；②在CP=0或CP=1期间，输入信号的变化不会引起触发器输出状态变化。优点：不仅克服了空翻现象，而且大大提高了抗干扰能力。边沿触发器1、维持—阻塞式D触发器RD、SD为直接置“0”、置“1”端，低电平有效。其操作不受CP控制，因此也称异步置“0”、置“1”端。1）.电路结构和逻辑符号边沿触发器2）.工作原理011DD1DDD触发器的特征方程为：即D触发器的输出状态仅在CP的上升沿发生变化，且由CP上升沿到达前瞬间输入信号D的值决定。边沿触发器3）.维持、阻塞线的作用①线：置“1”维持线；③线：置“0”阻塞线。②线：置“0”维持线；④线：置“1”阻塞线。1011101110置“1”有效防止了“空翻”，且抗干扰能力强。边沿触发器4）.功能描述DQn+10011①状态真值表01D=0D=1D=0D=1②状态转移表③波形图QCPD123451）触发器的触发翻转仅发生在CP的上升沿。2）判断触发器次态的依据是CP上升沿前一瞬间输入端D的状态。设初态Q=0边沿触发器2、由CMOS传输门构成的边沿D触发器RD、SD为异步置“0”、置“1”端，高电平有效。正常工作时，SD=RD=0。主触发器从触发器输出门1）.电路结构边沿触发器2）.工作原理主触发器从触发器输出门DCP0√×√√√×××SD=RD=0DDDD状态方程为：D（上升沿触发）边沿触发器3、利用传输延迟时间构成的边沿触发器1）.负边沿JK触发器电路结构和逻辑符号QC11KQ&1J

1JC11KSRQQ

C11K1JJKCPQQ①特征方程边沿触发器2）.功能描述（CP下降沿触发）JKQn+100Qn01010111Qn②状态真值表③波形图设初态Q=0边沿触发器4、T触发器和T′触发器1）.T触发器①特征方程：

将JK触发器的J和K相连作为T输入端就构成了T触发器。TQn+10Qn1Qn②状态真值表01T=0T=0T=1T=1③状态转移表2）.T′触发器当T触发器的输入端为T=1时，称为T′触发器。特征方程为