华北电力大学电子技术基础（数字部分）第五版课件第5章 触发器.ppt

第五章 触发器 主要内容； 1.从结构上分有:基本、同步、主从、边沿,不同结构有什么特点。 2.功能上分；RS、JK、D、T、T’，各功能触发器的状态方程、状态表、状态转换图、驱动表。 3.不同功能触发器的转换。 4.已知输入波形，分析输出波形。 作业（新书） 5.2.5 5.4.5 5.4.6 作业（旧书） 5.1.5 5.2.4 5.2.5 第五章 触发器 5.1 基本触发器 一、基本RS触发器 1．用与非门组成的基本RS触发器 （1）电路结构:由门电路组成的，它与组合逻辑电路的根本区别在于，电路中有反馈线，即门电路的输入、输出端交叉耦合。 （2）逻辑功能 触发器有两个互补的输出端，通常把Q端的状态作为触发器的状态 输入端低电平有效 不稳定状态的约束 R=S=0同时撤消时电路的状态可能有三种情况 组合电路与时序电路的区别： 组合电路在某时刻的输出只决定于这时刻的输入 时序电路在某时刻的输出决定于两个因素：①这时刻的输入；②这时刻以前的输入。或者这样说： ②这时刻电路的状态 这时刻电路的状态反映的是这时刻以前的电路的输入的历史 几个概念 1状态 0状态 现态：Q n 正在考察的瞬间电路所处的状态 次态：Q n+1 以正在考察的瞬间为基准，下一个考察瞬间触发器将要进入的状态 状态：时序电路的最重要的概念 （3）波形分析例5.1.1 在用与非门组成的基本RS触发器中，设初始状态为0，已知输入R、S的波形图，画出两输出端的波形图。 解：由表5.1.1知，当R、S都为高电平时，触发器保持原状态不变；当S 变低电平时，触发器翻转为1状态；当R 变低电平时，触发器翻转为0状态；不允许R、S同时为低电平。 2．用或非门组成的基本RS触发器 这种触发器的触发信号是高电平有效，因此在逻辑符号的输入端处没有小圆圈。 基本触发器的特点总结： （1）有两个互补的输出端，有两个稳定的状态。 （2）有复位（Q=0）、置位（Q=1）、保持原状态三种功能。 （3）R为复位输入端，S为置位输入端，可以是低电平有效，也可以是高电平有效，取决于触发器的结构。 （4）由于反馈线的存在，无论是复位还是置位，有效信号只需要作用很短的一段时间，即“一触即发”。 (5)基本触发器的输出(状态)当输入一改变,状态立即跟着改变。 经常几个触发器同时工作，要求它们的状态同时改变，基本触发器不行，同步触发器 二、 同步RS触发器 给触发器加一个时钟控制端CP，只有在CP端上出现时钟脉冲时，触发器的状态才能变化。这种触发器称为同步触发器。 1．同步RS触发器的电路结构 2．逻辑功能 当CP＝0时，控制门G3、G4关闭，触发器的状态保持不变。 当CP＝1时，G3、G4打开，其输出状态由R、S端的输入信号决定。 当R=S=1时当CP由1变0时触发器的状态不定。 或者当CP=1时，R、S同时由1变0时触发器的状态不定。 （4）波形分析 触发器的功能也可以用输入输出波形图直观地表示出来。 3．同步触发器存在的问题——空翻 由于在CP=1期间，G3、G4门都是开着的，都能接收R、S信号，所以，如果在CP=1期间R、S发生多次变化，则触发器的状态也可能发生多次翻转。 在一个时钟脉冲周期中，触发器发生多次翻转的现象叫做空翻。 4．触发器功能的几种表示方法 触发器的功能除了可以用功能表表示外，还有几种表示方法： （1）特性方程(同步RS触发器） 由功能表画出卡诺图得特性方程： （3）驱动表 驱动表是用表格的方式表示触发器从一个状态变化到另一个状态或保持原状态不变时，对输入信号的要求。 5.2 主从触发器 由两级同步RS触 发器串联组成。 G1～G4组成从触 发器，G5～G8组 成主触发器。 CP 与CP’互补， 使两个触发器工 作在两个不同的 时区内。 2．工作原理 主从触发器的触发翻转分为两个节拍： （1）当CP＝1时，CP’＝0，从触发器被封锁，保持原状态不变：主触发器工作，接收R和S端的输入信号。 （2）当CP由1跃变到0时，即CP=0、CP’＝1。主触发器被封锁，输入信号R、S不再影响主触发器的状态；从触发器工作，接收主触发器输出端的状态。 特点：（1）主从触发器的翻转是在CP由1变0时刻（CP下降沿）发生的。 （2）CP一旦变为0后，主触发器被封锁，其状态不再受R、S影响，因此不会有空翻现象。 （3）输入端直接控制的问题已经解决 主从RS触发器的缺点 R、S不能同时为1，即有效的输入电平 主从JK触发器可解决此问题 二、 主从JK触发器 主从RS触发器的缺点： 使用时有约束条件 RS=0。 2．逻辑功能 (1）功能表： （3）状态转换图 （4）驱动表 例5.2.1 已知主从JK触发器