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1、第4章 触 发 器,4.1 触发器的基本概念 4.2 基本RS触发器 4.3 电平触发的触发器 4.4 脉冲触发的触发器 4.5 边沿触发的触发器 4.6 集成触发器及功能转换,4.1 触发器的基本概念,4.1.1 触发器的基本性质 4.1.2 触发器的现态和次态 4.1.3 触发器的分类,4.1.1 触发器的基本性质,1) 具有两个互补的输出：原码输出Q；反码输出Q。 2) 具有两个稳定的状态：将Q=1和Q=0称为触发器处于“1”状态；将Q=0和Q=1称为触发器处于“0” 状态。 3) 在输入信号的作用下，触发器可以由一个稳态到另一个稳态：若输入信号不变，则触发器将长期稳定在其中一个状态，即
2、具有记忆功能。,4.1.2 触发器的现态和次态,现态是指触发器的输入信号发生改变之前的触发器所处的状态，用Q和Q表示；次态是指触发器的输入信号发生改变之后的触发器的状态，用Q*和Q*表示。,4.1.3 触发器的分类,1) 根据触发方式的不同，可分为基本触发器、电平触发器、脉冲触发器、边沿触发器。 2) 根据逻辑功能的不同，可分为RS触发器、D触发器、JK触发器、T触发器。 3) 按照使用的开关元件不同，可分为：TTL触发器、CMOS触发器。 4) 按照是否集成，可分为：分立元件触发器、集成触发器。,4.2 基本RS触发器,4.2.1 电路结构与工作原理 4.2.2 逻辑功能的描述,4.2.1
3、电路结构与工作原理,图4-1 与非门组成基本RS触发器 a) 电路结构 b) 逻辑图形符号 c) 波形图,4.2.1 电路结构与工作原理,1) 当S=1、R=0时，Q*=0、Q*=1。 2) 当S=0、R=1时，Q*=1、Q*=0。 3) 当S=1、R=1时，触发器状态保持不变。 4) 当S=0、R=0时，Q*=1、Q*=1，触发器既不是 “1”状态，也不是“0”状态。,4.2.2 逻辑功能的描述,1.状态转移表 2.状态方程 3.状态转移图,1.状态转移表,表4-1 基本RS触发器状态表,2.状态方程,（4-2）,3.状态转移图,图4-2 状态图,3.状态转移图,图4-3 例4-1波形图,4
4、.3 电平触发的触发器,4.3.1 电路结构与工作原理 4.3.2 逻辑功能的描述,4.3.1 电路结构与工作原理,图4-4 电平触发的RS触发器 a) 电路结构 b) 逻辑图形符号,4.3.2 逻辑功能的描述,表4-2 电平触发RS触发器状态表,4.3.2 逻辑功能的描述,4.3.2 逻辑功能的描述,图4-5 状态图,4.3.2 逻辑功能的描述,图4-6 例4-2波形图,4.4 脉冲触发的触发器,4.4.1 电路结构与工作原理 4.4.2 逻辑功能的描述,4.4.1 电路结构与工作原理,1) 当J=1，K=0，CP=1时主触发器置“1”，在CP下降沿处，从触发器跟随主触发器置“1”，即Q*=
5、1。 2) 当J=0，K=1，CP=1时主触发器置“0”，在CP下降沿处，从触发器跟随主触发器置“0”，即Q*=0。 3) 当J=K=0，G7、G8门均被“0”封锁，只能输出“1”，所以主触发器保持原状态不变，从触发器也不变，即Q*=Q。,4.4.1 电路结构与工作原理,4) 当J=K=1，CP=1时需要分别考虑以下两种情况： Q=0，Q=1，此时G7门输入有一个为“0”，其输出为“1”，故K不会对电路产生影响；而G8门输入全为“1”，其输出为“0”，故主触发器置“1”，其次态与现态相反。 Q=1，Q=0，此时G8门输入有一个为“0”，其输出为“1”，故J不会对电路产生影响；而G7门输入全为“
6、1”，其输出为“0”，故主触发器置“0”，其次态与现态相反。,4.4.1 电路结构与工作原理,图4-7 脉冲触发的触发器 a) RS触发器 b) JK触发器 c) RS触发器的逻辑图形符号 d) JK触发器的逻辑图形符号,4.4.2 逻辑功能的描述,表4-3 脉冲触发JK触发器的状态,图4-8 JK触发器的状态图,图4-9 用JK触发器构成的T触发器,【例4-3】 已知脉冲触发的JK触发器输入波形如图4-10所示，设触发器的初始状态为“0”，试画出该触发器的输出波形。 解：第1、4个CP高电平期间J、K未发生变化，可以用CP下降沿到达时的J、K 和Q确定触发器的次态。而第2、3个CP高电平期间
7、J、K取值发生了变化，应根据JK触发器电路结构具体分析。通过分析可知，脉冲触发的JK触发器具有一次翻转特性，其主触发器的状态最多在现态的基础上变化一次。这种情况下按如下的方法确定CP下降沿处从触发器的状态：,1) 若Q=1，则观察CP=1期间是否出现过K=1，若是，则Q*=0，否则Q*=1。 2) 若Q=0，则观察CP=1期间是否出现过J=1，若是，则Q*=1，否则Q*=0。,图4-10 例4-3的波形图,4.5 边沿触发的触发器,4.5.1 维持-阻塞上升沿D触发器 4.5.2 下降沿触发的JK触发器,4.5.1 维持-阻塞上升沿D触发器,1.电路结构与工作原理 2. D触发器的逻辑功能,1
8、.电路结构与工作原理,1) 若D=1，在CP=0时，G3、G4被封锁，Q3=1、Q4=1，G1、G2组成的基本RS触发器保持原状态不变。 2) 若D=0，在CP=0时，G3、G4被封锁，Q3=1、Q4=1，G1、G2组成的基本RS触发器保持原状态不变。,1.电路结构与工作原理,图4-11 维持-阻塞上升沿D触发器 a) 电路结构 b) 逻辑图形符号,2. D触发器的逻辑功能,图4-12 D触发器的状态图,2. D触发器的逻辑功能,表4-4 D触发器的状态表,2. D触发器的逻辑功能,图4-13 例4-4的波形图,4.5.2 下降沿触发的JK触发器,图4-14 负边沿JK触发器 a) 电路结构
9、b) 逻辑图形符号,4.5.2 下降沿触发的JK触发器,4.5.2 下降沿触发的JK触发器,图4-15 例4-5的波形图,4.6 集成触发器及功能转换,4.6.1 常用的集成触发器 4.6.2 触发器的功能转换,4.6.1 常用的集成触发器,1. TTL型74LS72脉冲触发的JK触发器 2. CMOS型74HC74边沿D触发器,1. TTL型74LS72脉冲触发的JK触发器,图4-16 TTL脉冲触发的74LS72 JK触发器 a) 逻辑图形符号 b) 引脚排列,1. TTL型74LS72脉冲触发的JK触发器,表4-5 74LS72的功能表,2. CMOS型74HC74边沿D触发器,图4-1
10、7 高速CMOS型74HC74边沿D触发器 a) 逻辑图形符号 b) 引脚排列,2. CMOS型74HC74边沿D触发器,表4-6 74HC74的功能表,4.6.2 触发器的功能转换,1.用JK触发器转换成其他功能的触发器 2.用D触发器转换成其他功能的触发器,4.6.2 触发器的功能转换,图4-18 触发器功能转换原理框图,1.用JK触发器转换成其他功能的触发器,(1) JK触发器转换为D触发器 (2) JK触发器转换为T(T)触发器,(1) JK触发器转换为D触发器,(1) JK触发器转换为D触发器,图4-19 JK触发器转换成其他功能的触发器 a) JKD b) JKT c) JKT,(2) JK触发器转换为T(T)触发器,2.用D触发器转换成其他功能的触发器,(1) D触发器转换为JK触发器 (2) D触发器转换为T触发器 (3) D触发器转换为T触发器,(1) D触发器转换为JK触发器,(2) D触发器转换为T触发器,(3) D触发器转换为T触发器,(3) D触发器转换为T触发器,图4-20 D触发器转换成其他功能的触发器 a) DJK b) DT c) DT,
