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1、第四章第四章 触发器触发器4.1概述概述 触发器是构成时序逻辑电路的基本逻辑部件。触发器是构成时序逻辑电路的基本逻辑部件。 它有两个稳定的状态：它有两个稳定的状态：0状态和状态和1状态；状态； 在不同的输入情况下，它可以被置成在不同的输入情况下，它可以被置成0状态或状态或1状态；状态； 当输入信号消失后，所置成的状态能够保持不变。当输入信号消失后，所置成的状态能够保持不变。所以，触发器可以记忆所以，触发器可以记忆1位二值信号。根据逻辑功位二值信号。根据逻辑功能的不同，触发器可以分为能的不同，触发器可以分为RS触发器、触发器、D触发器、触发器、JK触发器、触发器、T和和T触发器；按照结构形式的不
2、同，又可分触发器；按照结构形式的不同，又可分为基本为基本RS触发器、同步触发器、主从触发器和边沿触触发器、同步触发器、主从触发器和边沿触发器。发器。SD RDQ n+10 0Q n0 101 011 10*特性表：特性表：一、用或非门组成的触发器一、用或非门组成的触发器4.2.1 基本基本RS触发器触发器触发器的触发器的次态次态触发器的触发器的现态现态信号输入端，高电平有效。信号输入端，高电平有效。表示次态表示次态不确定不确定置置1端端置置0端端触发器的触发器的状态取决状态取决于于Q端端触发器逻触发器逻辑符号辑符号次态Qn+1的卡诺图特性方程 触发器的特性方程就是触发器次态Qn+1与输入及现态
3、Qn之间的逻辑关系式 Qn0001111001001110RSSD RDQ n+11 1Q n1 000 110 01*特性表：特性表：二、用与非门组成的触发器二、用与非门组成的触发器信号输入端，低电平有效。信号输入端，低电平有效。次态Qn+1的卡诺图特性方程 触发器的特性方程就是触发器次态Qn+1与输入及现态Qn之间的逻辑关系式 Qn0001111000011011R S状态图状态图描述触发器的状态转换关系及转换条件的图形称为状态图描述触发器的状态转换关系及转换条件的图形称为状态图011/1/10/01/当触发器处在当触发器处在0状态，即状态，即Qn=0时，若输入信号时，若输入信号 01或或
4、11，触发器仍为，触发器仍为0状态；状态；RS当触发器处在当触发器处在1状态，即状态，即Qn=1时，若输入信号时，若输入信号 10或或11，触发器仍为，触发器仍为1状态；状态；RSRS若若 10，触发器就会翻转成为，触发器就会翻转成为1状态。状态。RS若若 01，触发器就会翻转成为，触发器就会翻转成为0状态。状态。RSQn+1Qn+1波形图波形图 反映触发器输入信号取值和状态之间对应关系的图形称为波形图。置1置0置1置1置1保持不允许基本基本RSRS触发器的特点触发器的特点（1）触触发发器器的的次次态态不不仅仅与与输输入入信信号号状状态态有有关关，而而且且与与触触发器的现态有关。发器的现态有关
5、。（2）电电路路具具有有两两个个稳稳定定状状态态，在在无无外外来来触触发发信信号号作作用用时时，电路将保持原状态不变。电路将保持原状态不变。（3）在在外外加加触触发发信信号号有有效效时时，电电路路可可以以触触发发翻翻转转，实实现现置置0或置或置1。（4）在在稳稳定定状状态态下下两两个个输输出出端端的的状状态态必必须须是是互互补补关关系系，即有约束条件。即有约束条件。4.2.2 同步同步RS触发器触发器S CP R1S C1 1RQ Q(c) 国标符号国标符号S CP RQ QS CP RQ Q(b) 曾用符号曾用符号G1 G2G3 G4&S CP RQ Q(a) 逻辑电路逻辑电路&RSCP0时
6、，时，R=S=1，触发器保持原来状态不变。触发器保持原来状态不变。CP0时，时，R=S=1，触发器保持原来状态不变。触发器保持原来状态不变。CP0时，时，R=S=1，触发器保持原来状态不变。触发器保持原来状态不变。CP0时，时，R=S=1，触发器保持原来状态不变。触发器保持原来状态不变。CP1时，工作情况与基本时，工作情况与基本RS触发器相同。触发器相同。CP0时，时，R=S=1，触发器保持原来状态不变。触发器保持原来状态不变。CP0时，时，R=S=1，触发器保持原来状态不变。触发器保持原来状态不变。CP0时，时，R=S=1，触发器保持原来状态不变。触发器保持原来状态不变。同步同步RS触发器的
7、主要特点触发器的主要特点:（1）时时钟钟电电平平控控制制。在在CP1期期间间接接收收输输入入信信号号，CP0时时状状态态保保持持不不变变，与与基基本本RS触触发发器器相相比比，对触发器状态的转变增加了时间控制。对触发器状态的转变增加了时间控制。（2）R、S之之间间有有约约束束。不不能能允允许许出出现现R和和S同同时时为为1的情况，否则会使触发器处于不确定的状态。的情况，否则会使触发器处于不确定的状态。波形图波形图不不变变不不变变不不变变不不变变不不变变不不变变置置1置置0置置1置置0保保持持带异步置复位端的同步带异步置复位端的同步RS触发器触发器由同步RS触发器构成的D触发器状态方程：Q n+
8、1=D同步同步D触发器的构成触发器的构成Q n+1=DD 触发器特性表触发器特性表 D QnQn+10 000 101 011 11CPDQ(c)(a)(b)101010DQ n+10011特性表、 状态图、 波形图波形图状态图特性表在CP1期间，输入信号的改变可引起输出信号多次改变。4.2.3 主从结构的主从结构的RS触发器触发器主从结构主从结构RS触发器工作原理触发器工作原理逻辑符号主从结构主从结构RSRS触发器触发器的特点的特点 主从RS触发器采用主从控制结构，从根本上解决了输入信号直接控制的问题，具有CP1期间接收输入信号，CP下降沿到来时触发翻转的特点。但其仍然存在着约束问题，即在C
9、P1期间，输入信号R和S不能同时为1。RS触发器状态转换图触发器状态转换图二、主从二、主从JKJK触发器触发器代入主从RS触发器的特性方程，即可得到主从JK触发器的特性方程：将主从JK触发器没有约束。逻辑符号具有多输入端的具有多输入端的JK触发器触发器JJ1 J2K=K1 K2电路特点电路特点主从主从JK触发器采用主从控制结构，从根本上解决了触发器采用主从控制结构，从根本上解决了输入信号直接控制的问题，具有输入信号直接控制的问题，具有CP1期间接收期间接收输入信号，输入信号，CP下降沿到来时触发翻转的特点。下降沿到来时触发翻转的特点。输入信号输入信号J、K之间没有约束。之间没有约束。存在一次变
10、化问题。存在一次变化问题。根据输入电压波形，根据输入电压波形，画输出电压波形。画输出电压波形。触发器空翻现象触发器空翻现象JK触发器状态转换图触发器状态转换图4.2.4 边沿触发器简介边沿触发器简介JK JK 触发器特性表触发器特性表CPJKQQ边沿边沿JK触发器波形图触发器波形图4. 3不同类型触发器之间的转换不同类型触发器之间的转换-自学自学JKJK触发器触发器RSRS触发器触发器JK触发器触发器D触发器触发器 写写出出D触触发发器器的的特特性性方方程程，并并进进行行变变换换，使使之之形形式式与与JK触发器的特性方程一致：触发器的特性方程一致：与与JK触发器的特性方程比较，得：触发器的特性
11、方程比较，得：电电路路图图T T 触发器触发器T触发器特性表触发器特性表逻辑符号逻辑符号T 触发器特性方程：触发器特性方程：与与JK触发器的特性方程比较，得：触发器的特性方程比较，得：电电路路图图JKJK触发器触发器T T触发器触发器状状态态图图时时序序图图JKJK触发器触发器T T触发器触发器T T触发器特性表触发器特性表逻辑符号逻辑符号(T 1)T 触发器特性方程：触发器特性方程：与与JK触发器的特性方程比较，得：触发器的特性方程比较，得：电电路路图图将将T 触发器的特性方程变换为：触发器的特性方程变换为：D触发器触发器T触发器触发器D触发器触发器T触发器触发器触触发发器器有有两两个个稳稳
12、定定状状态态，在在外外界界信信号号作作用用下下，可可以以从从一一个个稳稳态态转转变变为为另另一一个个稳稳态态；无无外外界界信信号号作作用用时时状状态态保保持持不不变变。因此，触发器可以作为二进制存储单元使用。因此，触发器可以作为二进制存储单元使用。触触发发器器的的逻逻辑辑功功能能可可以以用用特特性性表表、卡卡诺诺图图、特特性性方方程程、状态图和波形图等状态图和波形图等5种方式来描述。种方式来描述。各种不同逻辑功能的触发器的特性方程为：各种不同逻辑功能的触发器的特性方程为：RS触发器：触发器： Qn+1=S+RQn， 其约束条件为：其约束条件为：RS0 0JK触发器：触发器： Qn+1=JQn+KQnD触发器：触发器： Qn+1=DT触发器：触发器： Qn+1=TQn+TQnT触发器：触发器：Qn+1=Qn同同一一种种功功能能的的触触发发器器，可可以以用用不不同同的的电电路路结结构构形形式式来来实实现现；反反过过来来，同同一一种种电电路路结结构构形形式式，可可以以构构成成具具有有不不同同功功能能的各种类型触发器。的各种类型触发器。本章小结本章小结： 作业：作业： P131 题题 6 （a） 题题 8 END
