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1、- -触触 发 器器第第 五五 章章精选课件精选课件5.1 概述5.2 触发器的电路结构与动作特点5.3 触发器逻辑功能及其描述方法精选课件精选课件一一. .重点掌握的内容：重点掌握的内容：1.1.触触发器的特点，器的特点，现态和次和次态的概念触的概念触发器器逻辑功能的表示方法。功能的表示方法。2.2.触触发器四种器四种结构形式及其构形式及其动作特点。作特点。3.3.触触发器在器在逻辑功能上的四种主要功能上的四种主要类型，及其各自型，及其各自的功能特点和的功能特点和逻辑功能表示形式。功能表示形式。二二. .一般掌握的内容：一般掌握的内容：1.1.触触发器的器的电路路结构形式和构形式和逻辑功能的
2、关系功能的关系2.2.常用集成常用集成电路触路触发器器逻辑符号、功能特点以及异符号、功能特点以及异步置位、复位端的作用。步置位、复位端的作用。精选课件精选课件5.1 概述概述一、触一、触发器器.概念：概念：能能够存存储位二位二值信号的基本信号的基本单元元电路。路。.特点：特点：（）有两个（）有两个稳定的状定的状态：和。：和。（）（）在适当在适当输入信号作用下，可从一种状入信号作用下，可从一种状态翻翻转到另一种状到另一种状态； 在在输入信号取消后，能将入信号取消后，能将获得得的新状的新状态保存下来。保存下来。精选课件精选课件二、触二、触发器的器的现态和次和次态现态：次：次态：*三、触三、触发器器
3、逻辑功能描述方法功能描述方法功能表（特性表）、特性方程、功能表（特性表）、特性方程、状状态图、波形、波形图精选课件精选课件按按结构构可可分分为SR锁存器存器边沿触沿触发触触发器器电平触平触发的触的触发器器脉冲触脉冲触发的触的触发器器四、触四、触发器分器分类按按逻辑功功能能可可分分为SR触触发器器 JK触触发器器 D触触发器器 T和和T触触发器器 精选课件精选课件5.2 触触发器的器的电路路结构与构与动作特点作特点一、一、SR锁存器存器1.或非或非门构成构成RD Reset直接复位端直接复位端(置置0端）端）SD Set直接置位端直接置位端(置置1端）端）（基本（基本RS触触发器）器）精选课件精
4、选课件或非或非门组成的基本成的基本RS触触发器的特性表器的特性表0000111100精选课件精选课件或非或非门组成的基本成的基本RS触触发器的特性表器的特性表01001精选课件精选课件或非或非门组成的基本成的基本RS触触发器的特性表器的特性表10001精选课件精选课件或非或非门组成的基本成的基本RS触触发器的特性表器的特性表11000000当当SD、RD同同时撤去撤去时，输出端出端Q和和Q状状态不定。不定。?设计电路路时此种情况此种情况应避免避免精选课件精选课件特性方程：特性方程：精选课件精选课件 已知或非已知或非门构成的基本构成的基本RS触触发器器输入波形，入波形，试画出画出输出出Q和和Q的
5、波形。的波形。精选课件精选课件2.与非与非门构成构成精选课件精选课件与非与非门组成的基本成的基本RS触触发器的特性表器的特性表1100111010精选课件精选课件与非与非门组成的基本成的基本RS触触发器的特性表器的特性表011100精选课件精选课件与非与非门组成的基本成的基本RS触触发器的特性表器的特性表101100精选课件精选课件与非与非门组成的基本成的基本RS触触发器的特性表器的特性表00111111?当当SD、RD同同时撤去撤去时，输出端出端Q和和Q状状态不定。不定。设计电路路时此种情况此种情况应避免避免精选课件精选课件特性方程：特性方程：基本基本RS触触发器器动作特点作特点: 输入信号
6、在全部作用入信号在全部作用时间内都直接改内都直接改变输出端出端Q和和Q的状的状态。精选课件精选课件例例5.2.100111001110101101001110101100011精选课件精选课件二、二、电平触平触发的触的触发器器1.电平触平触发SR触触发器器（同步触（同步触发器）器）精选课件精选课件同步同步SR触触发器的特性表器的特性表特性方程：特性方程：精选课件精选课件带异步置位、复位端的异步置位、复位端的电平触平触发SR触触发器器异步置位端（低异步置位端（低电平有效）平有效）异步复位端（低异步复位端（低电平有效）平有效）精选课件精选课件电平触平触发方式的方式的动作特点作特点: 在在 CLK1
7、期期间，输入信号的入信号的变化都直接改化都直接改变输出端出端Q和和Q的状的状态;CLK=0期期间输出状出状态保持不保持不变。例：例：5.3.1不变不变不变精选课件精选课件2.D锁存器存器特性方程：特性方程： Q*=D精选课件精选课件例：例：5.3.2特性方程：特性方程： Q*=D精选课件精选课件三、脉冲触三、脉冲触发的触的触发器器1.主从主从SR触触发器器（主从触（主从触发器）器） 精选课件精选课件（1 1）接接收收输入信号入信号过程程CLK=1=1期期间：主触主触发器控器控制制门G G7 7、G G8 8打打开，接收开，接收输入信号入信号S S、R R, ,从触从触发器控器控制制门G G3
8、3、G G4 4封封锁，其状，其状态保持不保持不变。1011精选课件精选课件（ 2 2） 输 出出信号信号过程程CLK下下降降沿沿到到来来时，主主触触发器器封封锁，从从触触发器器按按照照主主触触发器器的状的状态改改变。0111CLK下降沿到来下降沿到来时有效有效特性特性方程方程精选课件精选课件例例5.4.1精选课件精选课件2.主从主从JK触触发器器主从主从JKJK触触发器没有器没有约束。束。精选课件精选课件J=1 K=0时，CLK1期期间主触主触发器置器置1；CLK下降沿到达下降沿到达时，从触，从触发器置器置1，Q*=1。1011精选课件精选课件01J=0 K=1时，CLK1期期间主触主触发器
9、置器置0；CLK下降沿到达下降沿到达时，从触，从触发器置器置0，Q*=0。00精选课件精选课件00J=0 K=0时，触，触发器保持原来状器保持原来状态不不变， Q*=Q。精选课件精选课件11J=1 K=1时，Q=0,G7 输出出0，主触，主触发器置器置1，CLK,Q*=1；Q=1,G8 输出出0，主触，主触发器置器置0，CLK,Q*=0。Q*=Q精选课件精选课件JK触触发器的特性表器的特性表精选课件精选课件 具有多具有多输入端的主入端的主从从JK触触发器，器，输入端入端J1和和J2、K1和和K2是与的关系。是与的关系。精选课件精选课件集成主从集成主从JK触触发器器低电平有效低电平有效CP下降沿
10、触发精选课件精选课件例例5.4.2精选课件精选课件脉冲触脉冲触发方式的方式的动作特点作特点: （1）触）触发器翻器翻转分分两步两步动作作：第一步，在：第一步，在 CLK1期期间主触主触发器接收器接收输入端信号，被置成入端信号，被置成相相应的状的状态，从触，从触发器不器不变；第二步，；第二步，CLK下降下降沿到来沿到来时从触从触发器按照主触器按照主触发器的状器的状态翻翻转，输出端出端Q和和Q的状的状态改改变发生在生在CLK下降沿。下降沿。（2）在）在CLK=1的全部的全部时间里里输入信号都将入信号都将对主主触触发器起控制作用。器起控制作用。精选课件精选课件 在在Q=0Q=0时，J J端出端出现正
11、向干正向干扰，在在Q=1Q=1时，K K端出端出现正向干正向干扰，触，触发器的状器的状态只能根据只能根据输入端的信号入端的信号（正向干（正向干扰信号）改信号）改变一次的一次的现象称象称为一次一次变化化现象。象。 一次一次变化化现象降低了主从象降低了主从JKJK触触发器的抗干器的抗干扰能力。能力。 主从主从JKJK触触发器在使用器在使用时要求要求J J、K K信号在信号在CLKCLK上上升沿前加入，升沿前加入，CLK=1CLK=1期期间保持不保持不变，CLKCLK下降沿下降沿时触触发器状器状态发生改生改变。一次一次变化化现象：象：精选课件精选课件例例5.4.301第二个第二个CLK1期期间，Q=
12、1,J=0,K=1,主触主触发器被置器被置0；虽然然CLK下降沿到达下降沿到达时又回到又回到K=0,但从触但从触发器器输出出Q*=0.011第三个第三个CLK=1期期间，Q=0，J=K=1,主触主触发器被置器被置1，虽然然CLK下降沿到达下降沿到达时又回到又回到J=0,从触从触发器保持器保持输出出Q*=1。精选课件精选课件四、四、边沿触沿触发的触的触发器器 1.用两个用两个电平触平触发D触触发器器组成的成的边沿触沿触发器器精选课件精选课件逻辑符号符号带异步置位异步置位 、复位端的、复位端的CMOS边沿触沿触发D触触发器器上升沿触上升沿触发异步置位端（高异步置位端（高电平有效）平有效）异步复位端
13、（高异步复位端（高电平有效）平有效）精选课件精选课件2.维持阻塞持阻塞边沿触沿触发器器多多输入端入端上升沿触上升沿触发低低电平有效平有效精选课件精选课件3.利用利用传输延延迟时间的的边沿触沿触发器器下降沿触下降沿触发特性表特性表精选课件精选课件边沿触沿触发器器动作特点作特点: 触触发器的次器的次态仅仅取决于取决于时钟信号的上信号的上升沿（下降沿）到达升沿（下降沿）到达时输入的入的逻辑状状态，而，而在在这以前或以后，以前或以后，输入信号的入信号的变化化对触触发器器输出的状出的状态没有影响。没有影响。 边沿触沿触发器有效地提高了触器有效地提高了触发器的器的抗干抗干扰能力能力，因而也提高了因而也提高
14、了电路的工作路的工作可靠性可靠性。精选课件精选课件集成集成边沿沿D触触发器器注意注意注意注意：CC4013的异步输入端RD和SD为高电平有效。CP上升沿触发精选课件精选课件集成集成边沿沿JK触触发器器74LS112为CP下降沿触发。CC4027为CP上升沿触发，且其异步输入端RD和SD为高电平有效。注注意意精选课件精选课件例例5.5.1已知已知D和和CP的波的波形，形，试画出画出Q的的波形。波形。设触触发器器初始状初始状态为0。精选课件精选课件课堂堂练习 题目目:时钟CP及及输入信号入信号D 的波形如的波形如图所示所示,试画画 出各触出各触发器器输出端出端Q的波形的波形,设各各输出端出端Q的的
15、 初始状初始状态为0.DQDCPQ1Q2DQDCP精选课件精选课件CPDQ1DQDCPQ1精选课件精选课件Q2DQDCPCPDQ2精选课件精选课件5.6 触触发器的器的逻辑功能及其描述方法功能及其描述方法按按逻辑功功能能可可分分为SR触触发器器T和和T触触发器器JK触触发器器D触触发器器一、触一、触发器按器按逻辑功能的分功能的分类精选课件精选课件 SR触触发器器1. 特性表特性表精选课件精选课件2.特性方程特性方程3.状状态转换图01S=1 R=0S=0 R=1S=0 R=S= R=0(约束条件) RS触发器的特性方程为精选课件精选课件 JK触触发器器1. 特性表特性表精选课件精选课件2.特性
16、方程特性方程3.状状态转换图01J=1 K=J= K=1J=0 K=J= K=0JK触发器的特性方程为精选课件精选课件 T触触发器器1. 特性表特性表2.特性方程特性方程3.状状态转换图01T=1 T=1T=0 T=0当当T=1时，称，称为T触触发器。器。精选课件精选课件 D触触发器器1. 特性表特性表2.特性方程特性方程3.状状态转换图01D=1 D=0D=0 D=1精选课件精选课件例例1：时钟CLK波形如波形如图所示所示,试画出各触画出各触发器器输出端出端Q的波形的波形,设Q的初始状的初始状态为0.精选课件精选课件 CLKQ1 Q2精选课件精选课件例例2：时钟CP波形如波形如图所示所示,试
17、画出各触画出各触发器器Q端端的波形的波形,设各各输出端出端Q的初始状的初始状态Q=0 。K=1CPCP精选课件精选课件 CPQ1 Q2精选课件精选课件 二、不同逻辑功能触发器之间的相互转换 利用已有触利用已有触发器和待求触器和待求触发器的特性方器的特性方程相等的原程相等的原则，求出，求出转换逻辑，得到被，得到被转换触触发器的器的驱动方程。方程。关关键：找出被找出被转换触触发器的激励条件。器的激励条件。精选课件精选课件转换步步骤：（1）写出已有触）写出已有触发器和待求触器和待求触发器的特性方程。器的特性方程。（2）变换待待求求触触发器器的的特特性性方方程程，使使之之形形式式与与已已有有触触发器的
18、特性方程一致。器的特性方程一致。（3）比比较已已有有和和待待求求触触发器器的的特特性性方方程程，根根据据两两个个方程相等的原方程相等的原则求出求出转换逻辑。（4）根据）根据转换逻辑画出画出逻辑电路路图。精选课件精选课件JK触触发器器RS触触发器器RS触发器特性方程变换RS触发器的特性方程，使之形式与JK触发器的特性方程一致：精选课件精选课件比较，得：电路路图精选课件精选课件T触触发器特性方程：器特性方程：与与JKJK触触发器的特性方程比器的特性方程比较，得：，得：电路路图JK触触发器器T触触发器器精选课件精选课件D触触发器器T触触发器器精选课件精选课件D触触发器器T触触发器器精选课件精选课件三、触三、触发器器电路路结构和构和逻辑功能的关系功能的关系 同一种同一种逻辑功能的触功能的触发器可以用不器可以用不同的同的电路路结构构实现。反。反过来，用同一种来，用同一种电路路结构形式可以作成不同构形式可以作成不同逻辑功能的功能的触触发器。器。电路的路的结构形式决定了其触构形式决定了其触发方式。方式。精选课件精选课件
