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1、电工电子技术第二十八讲2005.5.24主要内容：触发器的工作原理1.RS触发器2.JK触发器3.D触发器4.触发器功能转换1触发器部分的学习要求：触发器部分的学习要求：1. 1. 掌握掌握掌握掌握 R RS S、J JKK、D D 触发器的逻辑功能及触发器的逻辑功能及触发器的逻辑功能及触发器的逻辑功能及 不同结构触发器的动作特点。不同结构触发器的动作特点。不同结构触发器的动作特点。不同结构触发器的动作特点。2. 2. 掌握寄存器、移位寄存器、二进制计数器、掌握寄存器、移位寄存器、二进制计数器、掌握寄存器、移位寄存器、二进制计数器、掌握寄存器、移位寄存器、二进制计数器、 十进制计数器的逻辑功能
2、，会分析时序逻辑十进制计数器的逻辑功能，会分析时序逻辑十进制计数器的逻辑功能，会分析时序逻辑十进制计数器的逻辑功能，会分析时序逻辑 电路。电路。电路。电路。3. 3. 学会使用本章所介绍的各种集成电路。学会使用本章所介绍的各种集成电路。学会使用本章所介绍的各种集成电路。学会使用本章所介绍的各种集成电路。2 电路的输出状态不仅取决于电路的输出状态不仅取决于电路的输出状态不仅取决于电路的输出状态不仅取决于当时当时当时当时的输入信号，的输入信号，的输入信号，的输入信号，而且与电路而且与电路而且与电路而且与电路原来的状态原来的状态有关，当输入信号消失后，有关，当输入信号消失后，有关，当输入信号消失后，
3、有关，当输入信号消失后，电路状态仍维持不变电路状态仍维持不变电路状态仍维持不变电路状态仍维持不变。这种。这种。这种。这种具有存贮记忆功能具有存贮记忆功能具有存贮记忆功能具有存贮记忆功能的的的的电路称为时序逻辑电路。电路称为时序逻辑电路。电路称为时序逻辑电路。电路称为时序逻辑电路。时序逻辑电路的特点：时序逻辑电路的特点： 下面介绍下面介绍双稳态触发器双稳态触发器双稳态触发器双稳态触发器，它是构成时序电路它是构成时序电路它是构成时序电路它是构成时序电路的基本逻辑单元。的基本逻辑单元。的基本逻辑单元。的基本逻辑单元。3双稳态触发器双稳态触发器特点：特点：特点：特点：1 1、有、有、有、有两个稳定状态
4、两个稳定状态两个稳定状态两个稳定状态“0”态态态态和和“1”态态；2、能根据输入信号将触发器置成能根据输入信号将触发器置成能根据输入信号将触发器置成能根据输入信号将触发器置成“ “0”0”或或或或“ “1”1”态态态态；3 3、输入信号消失后，被置成的、输入信号消失后，被置成的、输入信号消失后，被置成的、输入信号消失后，被置成的“0”或或“1”态态态态能能能能 保存下来，即具有记忆功能。保存下来，即具有记忆功能。保存下来，即具有记忆功能。保存下来，即具有记忆功能。双稳态触发器：双稳态触发器：双稳态触发器：双稳态触发器： 是一种具有记忆功能是一种具有记忆功能是一种具有记忆功能是一种具有记忆功能的
5、逻辑单元电路，它能储存的逻辑单元电路，它能储存的逻辑单元电路，它能储存的逻辑单元电路，它能储存一位二进制码。一位二进制码。一位二进制码。一位二进制码。44.4.14.4.1 RS 触发器触发器两互补输出端两互补输出端1. 1. 基本基本基本基本 R RS S 触发器触发器触发器触发器两输入端两输入端&Q QQ Q.G1&.G2S SD DR RD D 正常情况下，正常情况下，正常情况下，正常情况下，两输出端的状态两输出端的状态两输出端的状态两输出端的状态保持相反。通常保持相反。通常保持相反。通常保持相反。通常以以以以Q Q端的逻辑电端的逻辑电端的逻辑电端的逻辑电平表示触发器的平表示触发器的平表
6、示触发器的平表示触发器的状态，即状态，即状态，即状态，即Q Q=1=1，Q Q=0=0时，称为时，称为时，称为时，称为“ “1”1”态；反之为态；反之为态；反之为态；反之为“ “0”0”态。态。态。态。反馈线反馈线5 触发器输出与输入的逻辑关系触发器输出与输入的逻辑关系100 01设触发器原态设触发器原态为为“1”态。态。翻转为翻转为“0”态态(1) SD=1，RD = 01 10 01 10 0Q QQ Q.G1&.&G2S SD DR RD D6设原态为设原态为“0”态态10 00 01 11 11 10触发器保持触发器保持“0”态不态不变变复位复位0 0 结论结论: 不论不论 触发器原来
7、触发器原来 为何种状态，为何种状态， 当当 SD=1， RD=0时时， 将使将使触发器触发器 置置“0”或称或称 为为复位复位。Q QQ Q.G1&.&G2S SD DR RD D70 01 1设原态为设原态为“0”态态0 01 11 11 10 00翻转为翻转为“1”态态(2) SD=0，RD = 1Q QQ Q.G1&.&G2S SD DR RD D8设原态为设原态为“1”态态01 11 10 00 00 01触发器保持触发器保持“1”态不态不变变置位置位1 1 结论结论: 不论不论 触发器原来触发器原来 为何种状态，为何种状态， 当当 SD=0， RD=1时时， 将使将使触发器触发器 置
8、置“1”或称或称 为为置位置位。Q QQ Q.G1&.&G2S SD DR RD D91 11 1设原态为设原态为“0”态态0 01 10 00 01 11保持为保持为“0”态态(3) SD=1，RD = 1Q QQ Q.G1&.&G2S SD DR RD D10设原态为设原态为“1”态态11 11 10 00 00 01触发器保持触发器保持“1”态不态不变变1 1 当当 SD=1， RD=1时时， 触发器保持触发器保持 原来的状态，原来的状态， 即即触发器具触发器具 有保持、记有保持、记 忆功能忆功能。Q QQ Q.G1&.&G2S SD DR RD D11110011111110若若G1先
9、翻转，则触发器为先翻转，则触发器为“0”态态“1”态态(4) SD=0，RD = 0 当信号当信号SD= RD = 0同时变为同时变为1时，由时，由于与非门的翻转于与非门的翻转时间不可能完全时间不可能完全相同相同，触发器状触发器状态可能是态可能是“1”态，态，也可能是也可能是“0”态，态，不能根据输入信不能根据输入信号确定。号确定。Q QQ Q.G1&.&G2S SD DR RD D10若先翻转若先翻转若先翻转若先翻转12基本基本基本基本 R RS S 触发器状态表触发器状态表触发器状态表触发器状态表逻辑符号逻辑符号R RD D(Reset Direct)-(Reset Direct)-直接置
10、直接置直接置直接置“0”“0”端端端端( (复位复位复位复位端端端端) )S SD D(Set Direct)-(Set Direct)-直接置直接置直接置直接置“1”“1”端端端端( (置位端置位端置位端置位端) )QQSDRDSDRDQ1 0 0 置置00 1 1 置置11 1 不变不变 保持保持0 0 同时变同时变 1后不确定后不确定功能功能低电平有效低电平有效低电平有效低电平有效132. 2. 可控可控可控可控 RSRS 触发器触发器触发器触发器基本基本R-S触发器触发器导引电路导引电路& G4SR& G3C.& G1& G2.SDRDQQ时钟脉冲时钟脉冲时钟脉冲时钟脉冲14当当C=0
11、时时011 R R，S S 输入状态输入状态输入状态输入状态 不起作用。不起作用。不起作用。不起作用。 触发器状态不变触发器状态不变触发器状态不变触发器状态不变11.& G1& G2.SDRDQQ& G4SR& G3C S SD D，R RD D 用于预置触用于预置触用于预置触用于预置触发器的初始状态，发器的初始状态，发器的初始状态，发器的初始状态， 工作过程中应处于工作过程中应处于工作过程中应处于工作过程中应处于高电平，对电路工作高电平，对电路工作高电平，对电路工作高电平，对电路工作状态无影响。状态无影响。状态无影响。状态无影响。被封锁被封锁被封锁被封锁被封锁被封锁被封锁被封锁15当当 C
12、= 1 时时1打开打开触发器状态由触发器状态由触发器状态由触发器状态由R R，S S 输入状态决定。输入状态决定。输入状态决定。输入状态决定。11打开打开打开打开触发器的翻转触发器的翻转触发器的翻转触发器的翻转时刻受时刻受时刻受时刻受C C控制控制控制控制（C C高电平时高电平时高电平时高电平时翻转）翻转）翻转）翻转），而触而触而触而触发器的状态由发器的状态由发器的状态由发器的状态由R R，S S的状态的状态的状态的状态决决决决定。定。定。定。.& G1& G2.SDRDQQ& G4SR& G3C16当当 C = 1 时时1打开打开打开打开(1) S=0, R=00011触发器保持原态触发器保
13、持原态触发器状态由触发器状态由R，S 输入状态决定。输入状态决定。11打开打开打开打开.& G1& G2.SDRDQQ& G4SR& G3C171101010(2) S = 0, R= 1触发器置触发器置“0”(3) S =1, R= 0触发器置触发器置“1”11.& G1& G2.SDRDQQ& G4SR& G3C181110011110若先翻若先翻若先翻若先翻若先翻若先翻若先翻若先翻Q=1Q=011(4) S =1, R= 1当时钟由当时钟由 1变变 0 后后 触发器状态不定触发器状态不定11.& G1& G2.SDRDQQ& G4SR& G3C19可控可控可控可控RSRS状态表状态表状态
14、表状态表0 0 SR0 1 01 0 11 1 不定不定Qn+1QnQ Qn n时钟到来前触发器的状态时钟到来前触发器的状态时钟到来前触发器的状态时钟到来前触发器的状态Qn+1时钟到来后触发器的状态时钟到来后触发器的状态逻辑符号逻辑符号QQSR CSDRDC C高电平时触发器状态由高电平时触发器状态由高电平时触发器状态由高电平时触发器状态由R R、S S确定确定确定确定跳转跳转20例：例：例：例：画出可控画出可控画出可控画出可控 R RS S 触发器的输出波形触发器的输出波形触发器的输出波形触发器的输出波形R RS SC C不定不定不定不定可控可控可控可控 R RS S状态表状态表状态表状态表
15、C C高电平时触发器高电平时触发器高电平时触发器高电平时触发器状态由状态由状态由状态由R R、S S确定确定确定确定QQ0 010 0 SR0 1 01 0 11 1 不定不定Qn+1Qn21存在问题：存在问题：存在问题：存在问题： 时钟脉冲不能过宽，否则出现空翻现时钟脉冲不能过宽，否则出现空翻现时钟脉冲不能过宽，否则出现空翻现时钟脉冲不能过宽，否则出现空翻现象，即在一个时钟脉冲期间触发器翻象，即在一个时钟脉冲期间触发器翻象，即在一个时钟脉冲期间触发器翻象，即在一个时钟脉冲期间触发器翻转一次以上。转一次以上。转一次以上。转一次以上。C克服办法：采用克服办法：采用克服办法：采用克服办法：采用 J
16、KJK 触发器或触发器或触发器或触发器或 D D 触发器触发器触发器触发器0 0 SR 0 1 0 1 0 1 1 1 不定不定Qn+1QnQ=SQ=R224.4.2 4.4.2 主从主从JK触发器触发器1.1.1.1.电路结构电路结构电路结构电路结构从触发器从触发器主触发器主触发器反反反反馈馈馈馈线线线线C C CF主主JKRS CF从从QQQSDRD1互补时互补时钟控制钟控制主、从主、从触发器触发器不能同不能同时翻转时翻转232. 2. 工作原理工作原理工作原理工作原理01F F主主主主打开打开打开打开F F主主主主状态由状态由状态由状态由J J、K K决决决决定，接收信号并定，接收信号并
17、定，接收信号并定，接收信号并暂存。暂存。暂存。暂存。F F从从从从封锁封锁封锁封锁F F从从从从状态保持不变。状态保持不变。状态保持不变。状态保持不变。01C CRS CF从从QQQSDRD1 CF主主JKC C012410状态保持不变。状态保持不变。状态保持不变。状态保持不变。从触发器的状态取从触发器的状态取从触发器的状态取从触发器的状态取决于主触发器，并决于主触发器，并决于主触发器，并决于主触发器，并保持主、从状态一保持主、从状态一保持主、从状态一保持主、从状态一致，因此称之为主致，因此称之为主致，因此称之为主致，因此称之为主从触发器。从触发器。从触发器。从触发器。F F从从从从打开打开打
18、开打开F主主封锁封锁0RS CF从从QQQSDRD1 CF主主JKC C01C0102510010C高电平时触发器接高电平时触发器接收信号并暂存（即收信号并暂存（即F主主状态由状态由J、K决定，决定，F从从状态保持不变）。状态保持不变）。要求要求C高电平期间高电平期间J、K的状态保持不变。的状态保持不变。C下降沿下降沿( )触发器触发器翻转翻转（ F从从状态与状态与F主主状态一致）。状态一致）。C低电平时低电平时,F主主封锁封锁J、K不起作用不起作用CRS CF从从QQQSDRD1 CF主主JKC 2601RS CF从从QQQSDRD1 CF主主JKC C010分析分析分析分析JKJK触发器触
19、发器触发器触发器的逻辑功能的逻辑功能的逻辑功能的逻辑功能(1)J=1, K=1 设触发器原设触发器原态为态为“0”态态翻转为翻转为“1”态态11 0110101001状态不变状态不变状态不变状态不变主从状主从状主从状主从状态一致态一致态一致态一致状态不变状态不变状态不变状态不变0127RS CF从从QQQSDRD1 CF主主JKC C010(1)J=1,K=110设触发器原设触发器原态为态为“1”态态为为“？”状态状态J=1, K=1时，每来时，每来一个时钟脉冲，状一个时钟脉冲，状态翻转一次，态翻转一次，即具即具有计数功能。有计数功能。(1)J=1, K=1跳转跳转2801RS CF从从QQQ
20、SDRD1 CF主主JKC C010(2)J=0，K=1 设触发器原设触发器原态为态为“1”态态翻转为翻转为“0”态态01 100101011001设触发器原设触发器原态为态为“0”态态为为“？”态态2901RS CF从从QQQSDRD1 CF主主JKC C010(3)J=1，K=0 设触发器原设触发器原态为态为“0”态态翻转为翻转为“1”态态10 011010100101设触发器原设触发器原态为态为“1”态态为为“？”态态30RS CF从从QQQSDRD1 CF主主JKC C010(4)J=0，K=0 设触发器原设触发器原态为态为“0”态态保持原态保持原态00 010001保持原态保持原态保
21、持原态保持原态保持原态保持原态保持原态保持原态31RS CF从从QQQSDRD1 CF主主JKC C01001结论：结论：结论：结论：C高电平时高电平时F主主状态状态由由J、K决定，决定，F从从状状态不变。态不变。C下降沿下降沿( )触发器触发器翻转翻转（ F从从状态与状态与F主主状态一致）。状态一致）。323. 3. JKJK触发器的逻辑功能触发器的逻辑功能触发器的逻辑功能触发器的逻辑功能Qn10 0 1 1 1 0 0Qn0 0 0 1 0 01 0 1 1Q Qn+1n+1Q Qn nS S R R 0 1C高电平时高电平时F主主状态状态由由J、K决定，决定，F从从状状态不变。态不变。C
22、下降沿下降沿( )触发器触发器翻转翻转（ F从从状态与状态与F主主状态一致）。状态一致）。 J J K K Q Qn n Q Qn+1 n+1 0 00 0 0 1 0 1 1 01 0 1 11 1 JKJK触发器状态表触发器状态表触发器状态表触发器状态表0 1 0 1 0 1 0 1 33J K Qn+1 0 0 Qn 0 1 0 1 0 1 1 1 Qn JKJK触发器状态表触发器状态表触发器状态表触发器状态表( (保持功能保持功能保持功能保持功能) ) ( (置置置置“ “0”0”功能功能功能功能) ) ( (置置置置“ “1”1”功能功能功能功能) ) (计数功能计数功能计数功能计数
23、功能)C C下降沿触发翻转下降沿触发翻转下降沿触发翻转下降沿触发翻转S SD D 、 R RD D为直接置为直接置为直接置为直接置 1 1、置、置、置、置 0 0 端，不受时钟控制，低端，不受时钟控制，低端，不受时钟控制，低端，不受时钟控制，低电平有效，电平有效，电平有效，电平有效，触发器工作时触发器工作时SD 、 RD应接高电平。应接高电平。逻辑符号逻辑符号逻辑符号逻辑符号 CQJKSDRDQ34例：例：JK 触发器工作波形触发器工作波形CJKQ下降沿触发翻转下降沿触发翻转35D D触发器状态表触发器状态表触发器状态表触发器状态表D Qn+1 0101上升沿触上升沿触上升沿触上升沿触发翻转发
24、翻转发翻转发翻转逻辑符号逻辑符号D CQQRDSDC C上升沿前接收信号，上升沿前接收信号，上升沿前接收信号，上升沿前接收信号，上降沿时触发器翻转，上降沿时触发器翻转，上降沿时触发器翻转，上降沿时触发器翻转，（ 其其其其Q Q的状态与的状态与的状态与的状态与D D状状状状态一致；但态一致；但态一致；但态一致；但Q Q的状态的状态的状态的状态总比总比总比总比D D的状态变化晚的状态变化晚的状态变化晚的状态变化晚一步，即一步，即一步，即一步，即Qn+1 =Dn；上升沿后输入上升沿后输入上升沿后输入上升沿后输入 D D不再不再不再不再起作用，触发器状态起作用，触发器状态起作用，触发器状态起作用，触发
25、器状态保持。保持。保持。保持。 即即即即( (不会空翻不会空翻不会空翻不会空翻) )结论：结论：结论：结论：4.4.3 4.4.3 维持阻塞维持阻塞维持阻塞维持阻塞 D D 触发器触发器触发器触发器36例：例：例：例：D D 触发器工作波形图触发器工作波形图触发器工作波形图触发器工作波形图CDQ上升沿触发翻转上升沿触发翻转上升沿触发翻转上升沿触发翻转374.4.4 4.4.4 触发器逻辑功能的转换触发器逻辑功能的转换触发器逻辑功能的转换触发器逻辑功能的转换1. 1. 将将将将JKJK触发器转换为触发器转换为触发器转换为触发器转换为 D D 触发器触发器触发器触发器 当当当当J=DJ=D，K K
26、= =D D时，时，时，时，两触发器状态相同两触发器状态相同两触发器状态相同两触发器状态相同D D触发器状态表触发器状态表触发器状态表触发器状态表D Qn+1 0101J K Qn+1 0 0 Qn 0 1 0 1 0 1 1 1 Qn JKJK触发器状态表触发器状态表触发器状态表触发器状态表D1 CQJKSDRDQ仍为下降沿仍为下降沿触发翻转触发翻转382. 2. 将将将将JKJK触发器转换为触发器转换为触发器转换为触发器转换为 T T 触发器触发器触发器触发器T CQJKSDRDQT T触发器状态表触发器状态表触发器状态表触发器状态表T T Q Qn+1n+1 0 01 1Q Qn nQ
27、Qn n(保持功能保持功能)(计数功能计数功能)J K Qn+1 0 0 Qn 0 1 0 1 0 1 1 1 Qn JKJK触发器状态表触发器状态表触发器状态表触发器状态表当当当当J=KJ=K时，两触发时，两触发时，两触发时，两触发器状态相同器状态相同器状态相同器状态相同393. 3. 将将将将 D D 触发器转换为触发器转换为触发器转换为触发器转换为 T T 触发器触发器触发器触发器触发器仅具有计数功能触发器仅具有计数功能触发器仅具有计数功能触发器仅具有计数功能 即要求来一个即要求来一个即要求来一个即要求来一个C C， 触发器就翻转一次。触发器就翻转一次。触发器就翻转一次。触发器就翻转一次
28、。CQD=QD D触发器状态表触发器状态表触发器状态表触发器状态表D Qn+1 0101 CQQD404. D触发器转换为触发器转换为J-K触发器触发器Qn+1=J Qn+K QnQn+1=D D=J Qn+K Qn=J Qn K QnKJCQQ D&1CP414. D触发器转换为触发器转换为T触发器触发器SDRDCQQ DQn+1=DQn+1=QnD= Qn42KJSDCQQ SDRDCQQ DACP已知已知CP和和A的的波形，画出波形，画出Q1、Q2的波形。的波形。F1F2RD1=SD2=AC1=C2=CPD1=Q2J2=Q1K2=Q1例：例：CPAQ1Q2Q1（J）（D）43CLR端加入
29、清零脉冲后端加入清零脉冲后 Q1= Q2= Q3= Q4=0， Q1= Q2= Q3= Q4=1，1. 四人抢答器电路四人抢答器电路与非门与非门2输出为输出为1，时钟脉冲加到四个时钟脉冲加到四个D触发器的触发器的CP端，端，SB未按下，未按下，D触发器触发器的零状态不变。的零状态不变。按下按下SB1 SB4中任一个中任一个按钮，对应触发器的按钮，对应触发器的D端为高电平。端为高电平。DCPRDDCPRD DCPRDDCPRD&+5VCLR&Q1Q1Q2Q2Q3Q3Q4Q4SB1SB2SB3SB41010112301D DD DD DD D三、三、 集成触发器应用举例集成触发器应用举例44作业：4.5.2，.3,.445
