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1、1,第四章 触发器和定时器,4-1 导论,4-2 基本RS触发器,4-3 同步时钟RS触发器,4-4 维持阻塞D触发器,4-5 边沿JK触发器,4-6 555定时器,2,4-1 导论,触发器的功能,触发器是数字时序逻辑电路的基本单元电路。它是由门电路构成的，且具有记忆功能，能够存储1位二值信号。,触发器的特点,具有两个能自行保持的稳定状态0状态和1状态。用来表示二进制的0和1。,触发器的现态和次态,触发器接收输入信号之前的状态叫做现态，用Qn表示。触发器接收输入信号之后的状态叫做次态，用Qn+1表示。,3,Qn=0,则：,Qn+1=0,Qn=1,Qn+1=1,4-2 基本RS触发器,4,功能表
2、,逻辑符号,时序图,注意：,5,应用,防抖开关,理想波形,实际波形,6,4-3 同步RS触发器,电平触发：在控制电平CP的控制下接收数据。,CP0，不接收外部输入由于交叉耦合的作用，保持原有状态。,当CP1时，其输出状态由R、S 端的输入信号决定。,7,1、逻辑关系,功能表,逻辑符号,8,同步RS与基本RS触发器比较,同步RS触发器增加了控制端CP。,CP=0时，保持触发器稳定状态不被破坏。,在CP=1且RS=“11”时, 同样存在不定状态。,9,2、触发器功能的几种表示方法,(1)时序图,10,波形分析1,11,波形分析2,不定,12,（2）特征方程, ,0 1,0 0,1 1,RS=0,(
3、CP=1),（3）状态转换图,状态转换图表示触发器从一个状态变化到另一个状态或保持原状态不变时，对输入信号的要求。,S= R=0,S=0 R=,S=1 R=0,S=0 R=1,13,RS触发器存在的问题空翻,有效翻转,空翻,在一个时钟脉冲周期中，触发器发生多次翻转的现象叫做空翻。,14,边沿触发器维持阻塞D,(一)正边沿触发的D触发器,结构,工作原理,1、D=1时：,若CP=0，,若CP从01，,1,0,0,1,1,1,1,0,1,门3、4封锁，,Qn+1=Qn,门3、4打开，,Qn+1=1,能否发生空翻？,置1维持线,置0阻塞线,15,2、D=0时：,0,1,若CP=0，,若CP从01，,门
4、3、4封锁，,Qn+1=Qn,门3、4打开，,Qn+1=0,1,1,1,1,1,0,0,0,置0维持线,特点,1. CP正跳变时，才接受输入数据。,2. CP1及CP0期间，输入数据 变化不会影响触发器状态。,16,D触发器的直接(异步)置0 、置1功能,17,D触发器的直接(异步)置0 、置1功能,Qn+1,18,集成D触发器,19,D触发器应用,【例】,分析下面组合电路的逻辑功能。,四人抢答器,20,比较：同步D触发器（锁存器）,如何消除R-S触发器的不定状态？,R-S电位型触发器的输入由R，S双端输入改为单端输入，就不会出现不定状态了！,功能表(CP=1),0 0,1 1,21,电位触发
5、D触发器,功能表(CP=1),0 0,1 1,逻辑符号,特征方程,Qn+1=D (CP=1),状态转换图,22,时序图,当CP1时，QD; 也就是Q接收D的输入。 因此, CP1“电位”一到，触发器就接收数据，叫 “电位触发器”，也叫“锁存器”。,23,两种基本触发器的应用比较,F0 F1 F2 F3,CP,四位锁存器,四位D触发器,24,两种基本触发器的应用比较,25,电位型只能当作寄存器,26,正边沿D触发器可以用作移位寄存器,1,1,0,0,右移移位寄存器,0 0 0,1,1,0 0,2,1 1 0,3,0 1 1,锁存器不能作为移位寄存器,27,正边沿D触发器可以用作计数器,Q0Q1Q
6、2,000,100,110,111,011,001,同步六进制计数器,28,4-5 边沿JK触发器,1.分析结构和工作原理,29,4-5 主从式边沿JK触发器,同步RS触发器的缺点： 使用时有约束条件 RS=0。,1电路结构,为此，将触发器的两个互补的输出端信号通过两根反馈线分别引到输入端的G7、G8门，这样，就构成了JK触发器。,从触发器,主触发器,CP=0时，主触发器不工作，从触发器接收住触发器的值； CP=1时，主触发器工作，接受JK的值，从触发器不工作； CP由1到0时，,30,2逻辑功能,(1）功能表：,（2）特性方程：,31,3.逻辑符号,(a) 上升边沿 (b) 下降边沿,32,4.状态转换图和时序图,例1 已知主从JK触发器J、K的波形如图所示，画出输出Q的波形图（设初始状态为0）。,33,例2 已知主从JK触发器J、K的波形如图所示，画出输出Q的波形图（设初始状态为0）。,在画主从触发器的波形图时，应注意以下两点： （1）触发器的触发翻转发生在时钟脉冲的触发沿（这里是下降沿） （2）判断触发器次态的依据是时钟脉冲下降沿前一瞬间输入端的状态。,34,2.集成 负边沿JK触发器,74LS73/双下降沿JK触发器,74LS109/双上升沿JK触发器,35,3.T触发器,Qn+1=TQn,36,T触发器应用,分频器,
