SR脉冲触发器.ppt

1、第五章 触发器,本章主要内容,5.2 SR锁存器（基本RS触发器） 5.3 电平触发的触发器 5.4 脉冲触发的触发器 5.5 边沿触发的触发器 5.6 触发器的逻辑功能及其描述方法,回顾 “电平触发的触发器” ：,基本电路与特性表,CLK=10，输出为不定态。施加 RS=0约束。 存在空翻现象：在CLK=1，如果R、S 端输入信号多次发生变化，可能引起输出端状态多次翻转。,动作特点：只有CLK1时，S和R能通过控制门G3和G4，并按照输入信号将触发器的输出置为相应状态；,为了避免空翻现象，提高触发器工作可靠性，希望在每个CLK期间输出端的状态只改变一次，则在电平触发的触发器的基础上设计出脉冲

2、触发的触发器。,5.4 脉冲触发的触发器,脉冲触发的SR触发器（主从SR触发器） 脉冲触发的JK触发器（主从JK触发器）,脉冲触发的SR触发器是由两个同样的电平触发SR触发器组成。典型电路结构形式如图示：,一、脉冲触发的SR触发器,脉冲触发的SR触发器又称为：主从SR触发器（MasterSlave SR FlipFlop）：,G5-G8构成 “主” 触发器,G1-G4构成 “从” 触发器,使得主/从触发器 得到相反时钟信号,1、电路组成,2、工作原理:,(1) 在CLK1时 “主”触发器的状态Qm 按S、R变化; 而”从”触发器状态 Q 保持状态不变；,2、工作原理:,(2) 在CLK由1 0

3、（下降沿） “主”触发器被封锁，无论SR如何变化，在CLK的一个周期内主触发器状态 Qm 不再改变； ”从”触发器状态 Q 随”主”触发器所存储的信息Qm 翻转。 CLK= 0 期间，从触发器始终受主触发器直接控制。,2、工作原理:,(2) 在CLK由1 0（下降沿） 可见，“主从”RS 触发器可以将接受信号与输出状态的翻转分两步进行； 故在CLK一个周期内，触发器输出状态只可能改变一次.,2、工作原理:,表示延迟输出：触发器的输出状态的更新与输入信号的接收，在时钟的不同阶段进行，且前者滞后于后者。,脉冲触发的SR触发器图形符号：,3、主从SR触发器的逻辑功能的描述,（1） 特性表,*CLK回

4、到低电平后输出状态不定,一个周期内,只有在时钟的下降沿, 触发器状态才可能翻转;其他任何时刻均保持不变;,输入信号SR=10或SR=01时,称为SR的有效状态.当SR从有效状态跳变为00状态时,触发器的状态为“保持”。,3、主从SR触发器的逻辑功能的描述,（1） 特性表,*CLK回到低电平后输出状态不定,输入信号SR=10时，触发器功能为“置1”；输入信号SR=01时，触发器功能为“置1”,输入信号SR=11，CLK=1时,主触发器Qm=1, Qm=1;下降沿到来时,主触发器状态不定，（从）触发器的状态不定.,3、主从SR触发器的逻辑功能的描述,除了翻转时CLK作用时间不同外，主从SR触发器的

5、特性表和电平触发的SR触发器相同。,在S和R不同时为1的情况下，输出的状态取决于CLK下降沿对应的S和R值。,（1） 特性表,*CLK回到低电平后输出状态不定,（2）特性方程,（3）状态转换图,（4）波形图,Q,Q,SR=10,Q=1,SR=10,Q=1,SR=01,Q=0,SR=00,保持,例3:根据主从型SR触发器输入信号波形,试画出主/从触发器的输出Qm和Q的波形。,解：首先根据CLK=1期间SR的状态得到Qm、Qm的波形。然后根据CLK 到达时Qm、Qm的状态画出Q、Q的波形。,主从RS触发器克服了同步RS触发器在CLK=1期间多次翻转的问题;但在CLK=1期间, 主触发器的输出Qm仍

6、会随输入的变化而变化.,分析原因：主从RS触发器仍然是通过电平触发方式来接受信号。故，触发器的输入信号应在CLK=1之前建立，并且在此期间保持不变。,例4:根据主从型SR触发器输入信号波形，试画出输出端Q 和Q的波形，设初态为“0”,解：其输出波形如图示:,主从RS触发器克服了同步RS触发器在CLK1期间多次翻转的问题。但仍存在不定状态；因此，输入信号仍遵守SR0.,主从RS触发器的特点总结：,将接受信号与输出状态的更新分两步进行，确保了触发器的输出状态在一个时钟周期内只可能改变一次. 在CLK1时，主触发器接受输入信号； 在CLK到达后，从触发器按主触发器状态翻转； 仍然是通过电平触发方式来

7、接受输入信号SR. 在CLK=1时，主触发器的输出 Qm 仍会随输入而变化; 仍存在不定状态，即输入信号RS=0。,为了解决主从SR触发器对输入信号的约束问题（即在SR1时，输出也有确定的状态），研制了主从JK触发器。,二、脉冲触发的JK触发器（主从JK触发器）,设计思想：避免输入S与R同时取1，只需要将输出端 Q 和 Q 作为附加的控制信号反馈到输入端。,1、电路组成,二、脉冲触发的JK触发器（主从JK触发器）,主触发器,从触发器,S=JQ,R=KQ,主从 JK 触发器图形符号：,表示延迟输出：触发器的输出状态的更新与输入信号的接收，在时钟的不同阶段进行，且前者滞后于后者。,2、工作原理,(

8、1) JK0,0,0,主触发器保持原态，则触发器（从触发器）也保持原态。,Q*Q,S=JQ= 0,R=KQ = 0,(2) J0，K1,若Q0 , Q1,2、工作原理,0,1,S=JQ=0,R=KQ=0,在CLK的, 从触发器保持状态不变: Q*= Q =0,若Q1 , Q0,在CLK的, 从触发器由1翻转为0: Q*= 0。,R=KQ=1,Q*= 0,(3) J1，K0,若Q0 , Q1,2、工作原理,0,1,S=JQ=1,R=KQ=0,在CLK的, 从触发器由0翻转1: Q*= 1。,若Q1 , Q0,在CLK的, 从触发器保持1状态不变: Q* = Q = 1.,Q*= 1,S=JQ=0

9、,(4) J1，K1,若Q0 , Q1,2、工作原理,0,1,S=JQ=1,R=KQ=0,在CLK的, 从触发器由0翻转1: Q* = 1。,若Q1 , Q0,在CLK的, 从触发器由1翻转0: Q*= 0。,Q*= Q,S=JQ=0,R=KQ=1,输入信号J、K之间没有约束，克服RS触发器不允许出现R=S=1的问题。,（1）特性表,3、功能描述,JK = 00时，保持； JK = 11时，翻转； J K时，Qn+1 =J。,Q* =JQ+KQ,（2）特征方程：,CLK下降沿时有效， 主从JK触发器没有约束,注意：该特性表只有在“CLK=1 期间，JK状态不变”时，才成立。,3、功能描述,（3

10、）状态转换图,Q* =JQ+KQ,（4）波形图,Q,Q,JK = 00时，保持； JK = 11时，翻转； J K时，Qn+1 =J。,JK=10,Q=J,JK=00,保持,JK=11,翻转,JK=01,Q=J,由波形图可知，在CLK=1期间，JK状态不变。,3、功能描述,三、主从JK触发器动作特点：,触发器的状态转换分两步完成：CLK1期间接收输入信号，而状态的翻转只发生在CLK下降沿到来时。（主从RS触发器与主从JK触发器均具有该特点）从根本上解决了输入信号直接控制的问题。 输入信号J、K之间没有约束，它克服RS触发器不允许出现R=S=1的问题。,回顾：主从RS触发器存在的问题： 存在不定

11、状态，即输入信号RS=0的约束。 在CLK=1期间，主触发器的输出Qm会随输入的变化而多次变化；,主从JK触发器克服了该问题,分析主从JK触发器中，主触发器的输出端Qm : 在CLK1期间，主触发器受到反馈回来的输出端Q、Q的 影响；当Q=0时，只允许J=1的信号进入主触发器；当Q=1 时，只允许K=1的信号进入主触发器；其结果是：在CLK=1 期间，主触发器只可能翻转一次。称为“一次变化”问题。,因此，在CLK1期间： 若输入状态JK未变，当CLK 到达时，输入的状态决定触发器的次态； 若JK发生变化时，要找出CLK 到来前的Q 状态，决定Q*。,S=JQ,R=KQ,例：已知主从JK触发器的输入及时钟波形如图所示，试画出输出端Q和Q 波形。（初态0）,JK = 0