第五章、集成触发器.ppt

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1、第五章第五章 集成触发器集成触发器 触发器是一种存储元件，在电路中用来记忆电路过去的输入情况。一个触发器具有两种稳定的状态,一个称之为 0状态，另一种称之为1状态。在任何时刻,触发器只处于一个稳定状态,当触发脉冲作用时,触发器可以从一种状态翻转到另一种状态。常用的触发器有RS触发器,D触发器J K触发器和T触发器。5.1 基本基本RS触发器触发器基本RS触发器可 由两个与非门交叉耦合组成，其逻辑图和逻辑符号如下：&G1RQG2SQ011100QRSQ基本RS触发器的输入与状态之间的逻辑关系可用触发器的功能表来描述。R SQ(n+1)功能说明0 00 11 01 1d 0 1Q不定置 0置 1不

2、变基本RS触发器功能表基本RS触发器的次态方程为：Q(n+1)SRQ其约束条件为：R+S=1基本RS触发器的一个重要特性：如果连续出现多个置0或置1信号，只有第一个置0或置1信号起作用。利用这一特性可消除机械开关的触点抖动。基本RS触发器也可由或非门组成。000 01 11 1001RSQ0Q(n+1)dd01115.2 电平触发式电平触发式触发器触发器在数字系统中，通常要求触发器按一定的时间节拍动作，即让输入信号的作用受到时钟脉冲的控制，为此出现了带时钟控制的电平触发式RS触发器，其逻辑图和逻辑符号如下：&G1RQG2SQ&CPG3G4QRSQCP1101011005.2.1 5.2.1 电

3、平触发式电平触发式电平触发式电平触发式RS触发器触发器触发器触发器当CP为0时，不论R，S为何值，触发器的状态保持不变；当CP为1时，触发器的状态取取决于R和S，工作原理与RS触发器相同。电平触发式RS触发器的功能表和状态表如下：R SQ(n+1)功能说明0 00 11 01 1Q 1 0d不变置 1置 0不定电平触发式RS触发器功能表现 态Q次 态 Q(n+1)0 1010111dd00RS=001 11 0电平触发式RS触发器状态表0100,1000,01RS0110电平触发式RS触发器状态图电平触发式RS触发器存在次态不能确定和空翻两个问题。电平触发式RS触发器的状态方程为：Q(n+1)

4、SRQRS=0 (约束条件)100 01 11 1001RSQdQ(n+1)01100d115.2.2 5.2.2 电平触发式电平触发式电平触发式电平触发式D D触发器触发器触发器触发器如果使电平触发式钟控RS触发器的R和S端始终处于互补状态,则可消去次态不能确定的问题,这就形成了所谓的D触发器,其逻辑图的逻辑符号如下:QQCD001110011101100&G1(R)QG2DQ&CPG3G4(S)当CP=0时，D触发器的状态不变；当CP=1时，D触发器的状态取决于D。D触发器的功能表和状态表如下：DQ(n+1)0101QQ(n+1)010011D0D1D触发器功能表D触发器状态表D触发器的次

5、态方程为：Q(n+1)D状态图为：0101D10D触发器结构简单,但仍然存在空翻现象。实际使用的D触发器是一种维持阻塞型D触发器,可以防止空翻的发生。5.2.3 5.2.3 电平触发式电平触发式电平触发式电平触发式J JKK触发器触发器触发器触发器电平触发式JK触发器有两个输入端，即克服了RS触发器的约束问题，使用上又比D触发器灵活。其逻辑图与逻辑符号如下：QQJKC0111Q1100Q1Q(n+1)=0QQ11111001100&G1KQG2JQ&CPG3G4Q(n+1)=1Q0当CP0时，JK触发器的状态保持不变；当CP1时，若J=K=0,则G3=G4=1,触发器保持原状态；若J=1,K=

6、0,则G3=1,G4=Q,使触发器置1；若J=0,K=1,则G3=Q,G4=1,使触发器置0；若J=K=1,则G3=Q,G4=Q,使触发器翻转；JK触发器功能表和状态表如下：JK触发器功能表QQ(n+1)0 10101001011JK=001 11 0JK触发器状态表J KQ(n+1)功能说明0 00 11 01 1Q 0 1Q不变置 0置 1翻转JK触发器的次态方程为：Q(n+1)JQKQ状态图为：0100,01JK10,1101,1100,10为防止空翻，实际数字电路中使用的JK触发器是主从式集成JK触发器，它使用前沿采样，后沿定局的方式，无空翻，功能较全，使用灵活。000 01 11 1

7、001JKQ1Q(n+1)0101105.2.4 5.2.4 电平触发式电平触发式电平触发式电平触发式T T触发器触发器触发器触发器电平触发式T触发器实际上是JK触发器的一种特殊形式。如果把JK触发器的JK端连在一起就形成了T触发器。因此T触发器的次态方程为：Q(n+1)TQTQ其功能表和状态表是JK触发器功能表和状态表的一部分。T触发器又称计数触发器。5.3 主从触发式主从触发式触发器触发器主从触发式触发器由于采用了主、从触发器结构，可以有效地防止空翻，提高了触发器的工作可靠性。5.3.1 5.3.1 主从主从主从主从RS触发器触发器触发器触发器CPS Q 从触发器 S R1 Q 主触发器C

8、PR S C RQ（a）（b）主从RS触发器KJCP&QSDQ&RD&1（从）（主）CP前沿采样，后沿定态；无空翻现象。JCPSDRDQQK5.3.2 5.3.2 主从主从主从主从JK触发器触发器触发器触发器5.4 边沿触发式边沿触发式触发器触发器 主从触发器虽然解决空翻问题，但是在CP1的期间要求输入端信号状态保持不变。否则，其次态就不能按特性表来确定。如果是干扰信号混入输入端，将使触发器产生不必要的翻转，可靠性降低。为了提高触发器的可靠性，增强抗干扰能力，人们又设计出边沿触发方式的触发器。边沿触发器方式是指只在CP的上升沿或下降沿时刻，触发器才依据此刻的输入决定其次态。而在CP1和CP0期

9、间，输入的任何变化都不会引起触发器状态的变化。实现边沿触发的方法有两种：一种是利用触发器内部门电路的延迟时间不同来实现；另一种是靠直流反馈原理即维持阻塞原理来实现。5.4.1利用传输延迟的边沿触发器利用传输延迟的边沿触发器RDKCPQSDS J C K RJ652134SRRDSDJCPKQ1&1&（a）（b）负沿触发负沿触发JK触发器触发器置”1”维持线置”1”阻塞线置”0”阻塞线置”0”维持线&QSDQ&CPRDD&DCPSDRDQQ5.4.2 维持阻塞维持阻塞D触发器触发器CP上升沿将D可靠置入，无空翻现象。5.5 触发器逻辑功能的转换触发器逻辑功能的转换 5.5.1由由D触发器到其他功能触发器的转换触发器到其他功能触发器的转换 转换电路JKCPQ1&CD由由D到到JK触发器的转换触发器的转换QTCP=1D C（a）（b）从从D到到T和和T触发器的转换触发器的转换QCP C DD5.5.2由由JK触发器到其他功能触发器的转换触发器到其他功能触发器的转换 QDCP1J CK 从从JK到到D触发器的转换触发器的转换Q J C KT CP QCP“1”J CK 从从JK到到T和和T触发器的转换触发器的转换JKT