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1、第五章第五章 集成触发器集成触发器概述概述根本根本RS触发器与非门组成,或非门组成触发器与非门组成,或非门组成同步同步RS触发器触发器 同步同步RS触发器,同步触发器,同步D触发器,同步触发器,同步JK触发器,触发器,空翻空翻边沿触发器边沿触发器TTL边沿触发器,边沿触发器,CMOS边沿触发器,边沿触发器,维持阻塞维持阻塞D触发器,触发器,T触发器,触发器, 触发器触发器主从触发器主从主从触发器主从RS触发器,主从触发器,主从JK触发器触发器它有两个稳定的形状:0形状和1形状;由一个稳态到另一个稳态,必需有外界信号的触发; 在不同的输入情况下,它可以被置成0形状或1形状;当输入信号消逝后,所置
2、成的形状可以坚持不变。有两个输出端:原码输出Q和反码输出Q触发器是构成时序逻辑电路的根本逻辑部件。所以,触发器可以记忆1位二值信号。特点:不触不发,一触即发。从从逻辑功能上分:功能上分:RS触触发器、器、D触触发器、器、JK触触发器、器、T和和T触触发器;器;从构造方式上分:从构造方式上分:根本根本RS触触发器、同步触器、同步触发器、主从触器、主从触发器和器和边沿触沿触发器。器。二、触发器的分类不同的不同的电路构造决路构造决议了触了触发器不同的触器不同的触发翻翻转方式方式5.2 根本根本RS触触发器器电路路组成成和和逻辑符符号号信号信号输入端,低入端,低电平有效。平有效。信号输出端,信号输出端
3、,Q=0、Q=1的形状称的形状称0形状,形状,Q=1、Q=0的形状称的形状称1形状形状1 1电路构造路构造: :由两个与非由两个与非门电路交叉路交叉衔接而成。接而成。任任务原理原理R SQ0 10R=0、S=1时:由于:由于R=0,不,不论原来原来Q为0还是是1,都有,都有Q=1;再由再由S=1、Q=1可得可得Q0。即不。即不论触触发器原来器原来处于什么形状都于什么形状都将将变成成0形状,形状,这种情况称将触种情况称将触发器置器置0或复位。或复位。R端称端称为触触发器的置器的置0端或复位端。端或复位端。10010110R SQ0 10R=1、S=0时:由于:由于S=0,不,不论原来原来Q为0还
4、是是1,都有,都有Q=1;再由再由R=1、Q=1可得可得Q0。即不。即不论触触发器原来器原来处于什么形状都于什么形状都将将变成成1形状,形状,这种情况称将触种情况称将触发器置器置1或置位。或置位。S端称端称为触触发器的置器的置1端或置位端。端或置位端。1 011110R=1、S=1时:根据与非:根据与非门的的逻辑功能不功能不难推知,触推知,触发器器坚持原有形状不持原有形状不变,即原来的形状被触,即原来的形状被触发器存器存储起来,起来,这表达了表达了触触发器具有器具有记忆才干。才干。R SQ1 010 101 1不变10R SQ1 000 111 1不变0 0不定0011?R=0、S=0时:Q=
5、Q=1,不符合触,不符合触发器的器的逻辑关系。并且由关系。并且由于与非于与非门延延迟时间不能不能够完全相等,在两完全相等,在两输入端的入端的0同同时撤除撤除后,将不能确定触后,将不能确定触发器是器是处于于1形状形状还是是0形状。所以触形状。所以触发器不器不允允许出出现这种情况,种情况,这就是根本就是根本RS触触发器的器的约束条件。束条件。特性表真特性表真值表表现态:触触发器器接接纳输入入信信号号之之前前的的形形状状,也也就就是是触触发器器原原来来的的稳定定形形状状。次态:触发器接纳输入信号之后所处的新的稳定形状。次次态Qn+1的卡的卡诺图特性方程特性方程触发器的特性方程就是触发器次态Qn+1与
6、输入及现态Qn之间的逻辑关系式形状形状图描画触描画触发器的形状器的形状转换关系及关系及转换条件的条件的图形称形称为形状形状图011/1/10/01/当触当触发器器处在在0形状,即形状,即Qn=0时,假,假设输入信号入信号 01或或11,触,触发器仍器仍为0形状;形状;RS当触当触发器器处在在1形状,即形状,即Qn=1时,假,假设输入信号入信号 10或或11,触,触发器仍器仍为1形状;形状;RSRS假设假设 10,触发器就会翻转成为,触发器就会翻转成为1形状。形状。RS假设假设 01,触发器就会翻转成为,触发器就会翻转成为0形状。形状。RS波形波形图反映触发器输入信号取值和形状之间对应关系的图形
7、称为波形图RSQQ置1置0置1置1置1坚持不允许不确定根本根本RS触触发器的特点器的特点1触触发器器的的次次态不不仅与与输入入信信号号形形状状有有关关,而而且且与与触触发器的器的现态有关。有关。2电路路具具有有两两个个稳定定形形状状,在在无无外外来来触触发信信号号作作用用时,电路将路将坚持原形状不持原形状不变。3在在外外加加触触发信信号号有有效效时,电路路可可以以触触发翻翻转,实现置置0或置或置1。4在在稳定定形形状状下下两两个个输出出端端的的形形状状和和必必需需是是互互补关关系系,即有即有约束条件。束条件。在数字电路中,凡根据输入信号R、S情况的不同,具有置0、置1和坚持功能的电路,都称为R
8、S触发器。1 SR QQ S R Q Q(a) 逻辑图(b) 逻辑符号11 SR用或非门组成的根本用或非门组成的根本RS触发器触发器逻辑功能:功能:Qn+1R S功能功能Qn功能表功能表 0 1置置1 111011 0置置0 000011 101不定不定0 0坚持坚持0101S依然称依然称为置置1输入端,但入端,但为高高电平有效。平有效。R依然称依然称为置置0输入端,也入端,也为高高电平有效。平有效。输入同时由输入同时由 1 变变 0 时,时, 次态不定次态不定特性方程特性方程1 .集成根本集成根本RS触触发器器1S3S(a) 74LS279的引脚图 16 15 14 13 12 11 10
9、974LS279 1 2 3 4 5 6 7 8VCC 4S 4R 4Q 3SA 3SB 3R 3Q1R 1 SA 1SB 1Q 2R 2S 2Q GND(b) CC4044的引脚图 16 15 14 13 12 11 10 9CC4044 1 2 3 4 5 6 7 8VDD 4S 4R 1Q 3R 3 S 3Q 2Q4Q NC 1S 1R EN 2R 2S VSSEN1时任务EN0时制止对SA和SB,S的低电平表示只需有一个为低电平,S的高电平表示SA和SB均为高电平2. 根本根本RS触发器的运用触发器的运用例例1: 用根本用根本RS触触发器和与器和与非非门构成构成4位二位二进制数制数码存
10、放器存放器功能分析:功能分析:1清清0过程程CR=LD=0各触各触发器清器清0,撤,撤销后后坚持持置数输入LD2置数过程CR=1,LD=1,Q=D先清先清0FF3D3D2QSRQFF2QSRQFFQSRQFF0QSRQ&D1D0置0输入CRD3D2D1D0例例2运用根本运用根本RS触发器消除机械开关振动引起的脉冲触发器消除机械开关振动引起的脉冲解:解:R=1K5VS机械开关任机械开关任务情况:情况:S由B到A:VAS由A到B:VB复位坚持置1坚持置0置1置0QABQ5VS5V&Q根本触根本触发器具有置器具有置0、置、置1和和坚持持记忆的功能。的功能。优点点:电路路构构造造简单,是是构构成成各各种种时钟触触发器器的的根根本本电路,可以用来存路,可以用来存储1位二位二进制数。制数。缺缺陷陷:输出出受受输入入信信号号直直接接控控制制,输入入信信号号有有变化化,输出也随之改出也随之改动抗干抗干扰性差;性差;输入信号之入信号之间有有约束。束。触触发器器逻辑功功能能的的描描画画方方法法有有五五种种,但但都都是是等等价价的的,只只需需知知道道其其中中之之一一,便便可可知知触触发器器的的逻辑功功能能,而而且且可可以以很很方方便地得到其他几种。便地得到其他几种。小结小结