第4章 双稳态触发器.ppt

1、第4章双稳态触发器,本章要点,4.1 基本RS触发器,4.1.1 与非门构成的基本RS触发器,1 电路组成及工作原理,电路,逻辑符号,表示低电平触发,表示输出Q的取反,工作原理,0,1,1,1,0,0,1,初态（或称为旧态，原态）,次态（或称为新态）,置位端,触发器置1态或置位,1,0,1,1,0,0,复位端,置0态或复位,1,1,0,0,1,1,1,1,1,1,0,0,保持原态或存储状态,0,0,1,1,禁态,1,1,1,1,？,？,不定态,逻辑功能表,简化功能表,状态转换图,逻辑功能表,由与非门构成的集成四基本RS触发器芯片74HC279简介,管脚图,功能表,4.1.2 或非门构成的基本R

2、S触发器,电路,逻辑符号,高电平有效,逻辑功能表,简化功能表,注：CD4043（CMOS）是四或非门构成RS触发器的集成芯片。,4.1.3基本 RS触发器的特点及应用,基本RS触发器的特点是输入端状态直接影响输出端状态，所以基本RS触发器是其它触发器的组成部分之一，做为设置触发器的初态的控制端口,应用之一：防抖电路,防抖电路,工作波形,4.2 时钟RS触发器,4.2.1 同步RS触发器,1时钟触发器定义,在数字电子系统中，常常要求电路能按照一定节拍的控制来工作，如在两位数字时钟显示电路中，数字就是按照每秒钟的时间进行变化。这就需要一个节拍控制信号，我们把这个控制信号称为信号，也叫时钟脉冲（Cl

3、ock Pulse），用CLK表示,时钟,CLK波形,将带有时钟控制触发的触发器统称为时钟触发器,2 同步RS触发器的电路及工作原理,电路,基本RS触发器,逻辑符号,工作原理,0, CLK=0,1,1,保持原态, CLK=1,1,0,0,1,1,1,0,1,1,0,1,1,1,1,0,0,1,1,0,1,1,1,0,0,1,功能表,状态转换图,时序图,特性方程,时钟触发器除了用功能表、状态转化图和时序图描述逻辑功能外，还可以利用特性方程。触发器的特性方程就是其输出次态与触发器的输入端数据和输出初态的逻辑关系式 。,由时序图看出，同步RS触发器在CLK=1期间，输出状态随输入状态改变而改变。,同

4、步RS触发器动作特点,4.2.2 主从RS触发器,电路,逻辑符号,表示在CLK下降沿到来后触发,注意：主从触发器的状态相同,0,1,0,1,1,0,1,0,工作原理, CLK=0,0,1,1,1,主触发器保持状态不变，从触发器也保持原态不变, CLK=1,1,0,1,1,主触发器状态随输入S、R改变，但从触发器保持原态不变, CLK=1 CLK=0,1 0,0 1,1,1,主触发器状态不变，从触发器状态与主触发器新态相同,主从RS触发器输出端状态的改变是在时钟脉冲下降沿发生的。其功能表、状态转换图、特性方程与同步RS触发器相同,主从触发器的特点,【例1】输入端S、R和时钟脉冲CLK的波形如图所

5、示，加到主从RS的输入端，设初态为1，画出主触发器和从触发器输出端的波形 。,解：,禁态,不定态,4.2.3 时钟RS触发器的应用,时钟RS触发器可以作为存储器，即可以存储二进制数码,存储器电路,4.3 JK触发器,4.3.1 主从JK触发器,虽然主从RS触发器克服了同步RS触发器在CLK=1期间的输出状态不断随输入变化而变化，但仍然存在约束条件。为了使触发器输入数据不受约束，则将主从RS触发器的输出端反馈到输入端，构成了主从JK触发器。,电路,逻辑符号,1,1,0,主触发器的状态随JK变化,0,0,1,1 主从JK触发器的工作原理, J=K=0,0,0,1,1,保持原态：, J=0，K=1,

6、0,1,1,0,0,0,1,1,1,1,0,1,0,0,0,0,1,保持原态,翻转,1,1,1,1,0,置0态, J=1，K=0,1,0,0,0,0,1,1,1,1,0,1,0,翻转,保持原态,1,1,0,1,0,1,1,0,0,1,置1态, J=1，K=1,1,1,0,0,0,1,1,1,1,0,1,0,翻转,翻转,1,1,0,1,0,1,1,0,0,1,0,1,0,0,1,计数状态,2 主从JK触发器的功能表、状态转换图和时序图,功能表,简化功能表,状态转换图,一次变化,【例2】 对于主从JK触发器，若时钟脉冲CP、J、K输入端的波形如图所示，设触发器的初态为“1”，试画出主、从触发器输出

7、端Q主和的时序波形,解：,1,0,一次变化：在初态Q=0且CLK=1期间，J出现干扰脉冲会使触发器发生状态变化；在初态Q=1且CLK=1期间，K出现干扰脉冲也会使触发器发生状态变化。,一次变化,主从JK触发器芯片74HC72简介,管脚图,功能表,逻辑符号,置位端,复位端,4.3.2 边沿JK触发器,为了提高主从JK触发器的抗干扰能力，克服一次翻转变化问题，出现了边沿JK触发器,逻辑电路,逻辑符号,触发脉冲下降沿翻转,工作原理,0,1,0,0,1,1,1,0,1,0,1,1,1,0,1,1,Q随JK变化,边沿JK触发器的输出状态随输入改变只在脉冲下降沿到来的那一瞬间,集成双边沿JK触发器74HC

8、112 简介,管脚图,功能表,【3】 若将例2的各输入电压输入到74HC112的某一个边沿触发器上，设初态为1，试画出输出端Q的波形,解：,1,1,1,0,1,0,0,0,0,0,结论：边沿JK触发器克服了主从JK触发器在CP=1期间主触发器一次变化问题，提高了触发器的抗干扰能力,4.3.3 JK触发器的特点及特性方程,4.3.4 JK触发器的应用,JK触发器的应用非常广泛，它可以构成分频电路、计数器、寄存器以及脉冲序列发生器等等,分频电路,实际接线电路,波形,f,f2,f4,4.4 D触发器、T触发器及T触发器,4.4.1 D触发器,D触发器也称锁存器，其输出状态随输入数据而变 。,功能表,

9、特性方程：,状态转换图,D触发器的动作特点：在触发脉冲CLK的作用下，输出端状态总是跟随输入端的状态，但要滞后输入端的状态。,电路构成：,1 由同步RS触发器构成的D触发器,原理电路,逻辑符号,2 主从RS触发器构成的D触发器,原理电路,逻辑符号,3. 边沿D触发器,原理电路,逻辑符号,CLK=1,1,0,0,工作原理,CLK=0,0,1,0,CLK由0变为1（上升沿到来）,0,1,1,1,【例4】 电路及输入信号X和CLK脉冲波形如图所示，试画出输出端Y1和Y2的波形，设触发器的初态均为“0”。,解：,，,集成双上升沿边沿D触发器74HC74简介,原理电路,功能表,D触发器的应用很多，可以作

10、计数器、定时器、分频器等等，最广泛的应用是锁存器。锁存器就是当无外加触发脉冲时，触发器的状态会一直保持下去，即具有记忆(锁存)功能。,例如红外遥控接收电路,4.4.2 T触发器,特性方程：,即当输入端T=0时，触发器保持原态，即Qn+1=Qn；当T=1时，触发器为计数状态，即 ，当JK触发器的J=K=T，时，则成为T触发器，所以T触发器没有专门设计的芯片产品,4.4.2 T触发器,凡是处于计数状态的触发器，都称为T触发器，其特性方程为,T触发器可以由JK触发器和D触发器构成,实现的电路,波形,本章小结,本章介绍了各种双稳态触发器的基本逻辑电路、工作原理、动作特点及简单应用。其中基本RS触发器是独立的触发器，也是组成其他触发器的基本电路，它的特点是输出的状态