数电触发器学习教案.pptx
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1、会计学1数电触发器数电触发器第一页,共113页。5.1基本(jbn)触发器、基本触发器电路组成和工作原理1用与非门组成的基本RS触发器(1)电路结构:由两个(lin)门电路交叉连接而成。置1端置0端信号(xnho)输入端信号输出端第1页/共113页第二页,共113页。(2 2)逻辑)逻辑)逻辑)逻辑(lu j)(lu j)功能功能功能功能触发器有两个互补触发器有两个互补触发器有两个互补触发器有两个互补(h b)(h b)(h b)(h b)的输出端,的输出端,的输出端,的输出端,当Q=1,=0时,称为触发器的1状态。当 =1,Q=0时,称为触发器的0状态。Qn+1/RD /SD功能Qn功能表0
2、1100011置0001/RD称为置0输入(shr)端低电平有效01现态:触发器接收输入信号之前的状态,也就是触发器原来的稳定状态。次态:触发器接收输入信号之后所处的新的稳定状态。第2页/共113页第三页,共113页。(2 2)逻辑)逻辑)逻辑)逻辑(lu j)(lu j)功能功能功能功能触发器有两个互补触发器有两个互补触发器有两个互补触发器有两个互补(h b)(h b)(h b)(h b)的输出端,的输出端,的输出端,的输出端,当Q=1,=0时,称为触发器的1状态。当 =1,Q=0时,称为触发器的0状态。Qn+1/RD /SD功能Qn功能表01011100置0001/SD称为(chnwi)置
3、0输入端低电平有效0110置11011第3页/共113页第四页,共113页。(2 2)逻辑)逻辑)逻辑)逻辑(lu j)(lu j)功能功能功能功能触发器有两个触发器有两个触发器有两个触发器有两个(lin)(lin)(lin)(lin)互补的输互补的输互补的输互补的输出端,出端,出端,出端,当Q=1,=0时,称为触发器的1状态。当 =1,Q=0时,称为触发器的0状态。Qn+1/RD /SD功能Qn功能表01110011置00000110置1101111保持(boch)0011触发器保持原有状态不变,即原来的状态被触发器存储起来,这体现了触发器具有记忆能力。第4页/共113页第五页,共113页。
4、(2 2)逻辑)逻辑)逻辑)逻辑(lu j)(lu j)功能功能功能功能触发器有两个触发器有两个触发器有两个触发器有两个(lin)(lin)(lin)(lin)互补的输出端,互补的输出端,互补的输出端,互补的输出端,当Q=1,=0时,称为触发器的1状态。当 =1,Q=0时,称为触发器的0状态。Qn+1/RD /SD功能Qn功能表01置0000110置1101111保持(boch)001100不定010011111100Q=Q,不符合触发器的逻辑关系。并且由于与非门延迟时间不可能完全相等,在两输入端的01,将不能确定触发器是处于1状态还是0状态。所以触发器不允许出现这种情况,这就是基本RS触发器
5、的约束条件。?第5页/共113页第六页,共113页。(3 3 3 3)波形)波形)波形)波形(b xn)(b xn)(b xn)(b xn)分析分析分析分析反映(fnyng)触发器输入信号取值和状态之间对应关系的图形称为波形图例例 在用与非门组成在用与非门组成(z chn)(z chn)的基本的基本RSRS触发器中,设初始状态为触发器中,设初始状态为1 1,已,已知输入知输入R R、S S的波形图,画出两输出端的波形图。的波形图,画出两输出端的波形图。RDSDQQ置1置0置1置1置1保持不允许第6页/共113页第七页,共113页。逻辑(luj)功能:1000110Qn+1RD SD功能Qn功能
6、表01置1110110置000011101不定00保持01012 2用或非门组成用或非门组成用或非门组成用或非门组成(z(z chn chn)的基本的基本的基本的基本RSRS触发器触发器触发器触发器SD仍然(rngrn)称为置1输入端,但为高电平有效。RD仍然(rngrn)称为置0输入端,也为高电平有效。SDRDQG21GQ11第7页/共113页第八页,共113页。基本基本(jbn)(jbn)触发器的特点总结:触发器的特点总结:(1 1 1 1)有两个互补的输出端,有两个稳定的状态。)有两个互补的输出端,有两个稳定的状态。)有两个互补的输出端,有两个稳定的状态。)有两个互补的输出端,有两个稳定
7、的状态。(2 2 2 2)有复位()有复位()有复位()有复位(Q=0Q=0Q=0Q=0)、置位()、置位()、置位()、置位(Q=1Q=1Q=1Q=1)、保持原状态三种功能。)、保持原状态三种功能。)、保持原状态三种功能。)、保持原状态三种功能。(3 3 3 3)/RD/RD/RD/RD为复位输入端,为复位输入端,为复位输入端,为复位输入端,/SD/SD/SD/SD为置位输入端,可以是低电平有效为置位输入端,可以是低电平有效为置位输入端,可以是低电平有效为置位输入端,可以是低电平有效(yuxio)(yuxio)(yuxio)(yuxio),也可以是高电平有效,也可以是高电平有效,也可以是高电
8、平有效,也可以是高电平有效(yuxio)(yuxio)(yuxio)(yuxio),取决于触发器的,取决于触发器的,取决于触发器的,取决于触发器的结构。结构。结构。结构。(4 4 4 4)由于反馈线的存在,无论是复位还是置位,有效)由于反馈线的存在,无论是复位还是置位,有效)由于反馈线的存在,无论是复位还是置位,有效)由于反馈线的存在,无论是复位还是置位,有效(yuxio)(yuxio)(yuxio)(yuxio)信号只需要作用很短的一段时间,即信号只需要作用很短的一段时间,即信号只需要作用很短的一段时间,即信号只需要作用很短的一段时间,即“一触即发一触即发一触即发一触即发”。第8页/共113
9、页第九页,共113页。、基本、基本、基本、基本(jbn)(jbn)触发器功能的描述触发器功能的描述触发器功能的描述触发器功能的描述触发器的功能触发器的功能触发器的功能触发器的功能(gngnng)(gngnng)(gngnng)(gngnng)主要有三种方法:主要有三种方法:主要有三种方法:主要有三种方法:(1 1 1 1)状态转移真值表(功能)状态转移真值表(功能)状态转移真值表(功能)状态转移真值表(功能(gngnng)(gngnng)(gngnng)(gngnng)表)表)表)表)Qn+1/RD /SD功能Qn状态转移真值表01置0000110置1101111保持001100不定01Qn+
10、1/RD /SD功能简化真值表01置0010置1111保持Qn00不定第9页/共113页第十页,共113页。(2 2)特性)特性)特性)特性(txng)(txng)方程方程方程方程由功能表画出卡诺图得特性由功能表画出卡诺图得特性由功能表画出卡诺图得特性由功能表画出卡诺图得特性(txng)(txng)方程:方程:方程:方程:Qn+1/RD /SD功能Qn状态转移真值表01置0000110置1101111保持001100不定01次态Qn+1的卡诺图特性(txng)方程触发器的特性(txng)方程就是触发器次态Qn+1与输入及现态Qn之间的逻辑关系式第10页/共113页第十一页,共113页。(3)状
11、态转换图和激励表 A 状态转换图表示触发器从一个状态变化(binhu)到另一个状态或保持原状不变时,对输入信号的要求。01/RD=/SD=1/RD=1/SD=/RD=1/SD=0/RD=0/SD=1当触发器处在0状态,即Qn=0时,若输入信号01或11,触发器仍为0状态;RDSD当触发器处在1状态,即Qn=1时,若输入信号10或11,触发器仍为1状态;RDSDRDSD若10,触发器就会翻转成为1状态。RDSD若01,触发器就会翻转成为0状态。Qn+1/RD /SD功能简化真值表01置0010置1111保持Qn00不定第11页/共113页第十二页,共113页。B B、激激激激励励励励(jl)(j
12、l)表表表表是是是是用用用用表表表表格格格格的的的的方方方方式式式式表表表表示示示示触触触触发发发发器器器器从从从从一一一一个个个个状状状状态态态态变变变变化化化化到到到到另另另另一一一一个个个个状状状状态态态态或保持原状态不变时,对输入信号的要求。或保持原状态不变时,对输入信号的要求。或保持原状态不变时,对输入信号的要求。或保持原状态不变时,对输入信号的要求。0001101111001101/RD=/SD=1/RD=1/SD=/RD=1/SD=0/RD=0/SD=1QnQn+1/R D /SDRS触发器的激励表低电平有效(yuxio)第12页/共113页第十三页,共113页。5.2钟控触发器
13、 基本触发器具有保持功能,输出与输入不象组合电路那基本触发器具有保持功能,输出与输入不象组合电路那样一一对应,输入同为样一一对应,输入同为1,输出可为状态,输出可为状态0,也可为状态,也可为状态1。但基本触发器又与组合电路类似,输入任意时刻但基本触发器又与组合电路类似,输入任意时刻(shk)发生变化,输出马上跟着改变。发生变化,输出马上跟着改变。在时序电路中,常常希望输入信号只作为输出变化的条件(tiojin),何时开始翻转要由节拍器(时钟)来决定。显然基本触发器不具有这样的功能。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,触发器的状态才能改变。这种触发器称为钟控触发器。钟控触
14、发器具有按时钟拍节工作的特点,下面我们看看几种钟控触发器的工作原理。第13页/共113页第十四页,共113页。1 1 1 1钟控钟控钟控钟控RSRSRSRS触发器的电路触发器的电路触发器的电路触发器的电路(dinl)(dinl)(dinl)(dinl)结构结构结构结构5.2.1钟控RS触发器国标符号(fho)信号(xnho)输入端信号输出端RDSD第14页/共113页第十五页,共113页。2 2 2 2逻辑逻辑逻辑逻辑(lu j)(lu j)(lu j)(lu j)功能功能功能功能当当当当CPCPCPCP0 0 0 0时,控制时,控制时,控制时,控制(kngzh)(kngzh)(kngzh)(
15、kngzh)门门门门G3G3G3G3、G4G4G4G4关闭,关闭,关闭,关闭,,触发器的状态保持不变。触发器的状态保持不变。触发器的状态保持不变。触发器的状态保持不变。当当当当CPCPCPCP1 1 1 1时,时,时,时,G3G3G3G3、G4G4G4G4打开,打开,打开,打开,,输出状态由输出状态由输出状态由输出状态由R R R R、S S S S端的输入信号决定。端的输入信号决定。端的输入信号决定。端的输入信号决定。钟控RS触发器的状态转换分别(fnbi)由R、S和CP控制,其中,R、S控制状态转换的方向;CP控制状态转换的时刻。Qn+1R S功能Qn功能表0101置111011010置0
16、0001111101不定0000保持0101100101101RDSD注意:只有当R和S同时由1变为0时,Q的状态不定。第15页/共113页第十六页,共113页。3 3 3 3特性特性特性特性(txng)(txng)(txng)(txng)方程方程方程方程当当当当CPCP1 1 1 1时,时,时,时,。Qn+1R S功能Qn功能表0101置111011010置00001111101不定0000保持0101RDSD基本触发器特性(txng)方程特性(txng)方程CP=1期间有效(约束条件)第16页/共113页第十七页,共113页。4 4 4 4状态状态状态状态(zhungti)(zhungti
17、)(zhungti)(zhungti)转移真值表转移真值表转移真值表转移真值表Qn+1R S功能Qn功能表0101置111011010置00001111101不定0000保持0101Qn+1R S 功能简化真值表01置1110置0011不定00保持Qn第17页/共113页第十八页,共113页。5 5 5 5状态状态状态状态(zhungti)(zhungti)(zhungti)(zhungti)转移图及激励表转移图及激励表转移图及激励表转移图及激励表 根据状态根据状态根据状态根据状态(zhungti)(zhungti)转移真值表作出状态转移真值表作出状态转移真值表作出状态转移真值表作出状态(zh
18、ungti)(zhungti)转移图和激励表转移图和激励表转移图和激励表转移图和激励表Qn+1R S 功能简化真值表01置1110置0011不定00保持Qn01R=S=0R=0S=R=0S=1R=1S=0当触发器处在0状态,即Qn=0时,若输入信号00或10,触发器仍为0状态;RS当触发器处在1状态(zhungti),即Qn=1时,若输入信号RS00或01,触发器仍为1状态(zhungti);若RS01,触发器就会翻转成为1状态。若RS10,触发器就会翻转成为0状态。第18页/共113页第十九页,共113页。5 5 5 5状态状态状态状态(zhungti)(zhungti)(zhungti)(
19、zhungti)转移图及激励表转移图及激励表转移图及激励表转移图及激励表 根据状态转移根据状态转移根据状态转移根据状态转移(zhu(zhu ny)ny)真值表作出状态转移真值表作出状态转移真值表作出状态转移真值表作出状态转移(zhu(zhu ny)ny)图和激励图和激励图和激励图和激励表表表表Qn+1R S 功能简化真值表01置1110置0011不定00保持Qn01R=S=0R=0S=R=0S=1R=1S=000011011001100QnQn+1R S钟控RS触发器的激励表第19页/共113页第二十页,共113页。主要(zhyo)特点(1)时钟电平控制(kngzh)。在CP1期间接收输入信号
20、,CP0时状态保持不变,与基本RS触发器相比,对触发器状态的转变增加了时间控制(kngzh)。(2)R、S之间有约束。不能允许出现R和S同时为1的情况,否则会使触发器处于不确定的状态。例:钟控R-S触发器的输入(shr)波形如图,画出输出端Q的波形。禁止不定置0CPRS置0Q置1置1置1保持保持第20页/共113页第二十一页,共113页。1 1 1 1钟控钟控钟控钟控D D D D触发器的电路触发器的电路触发器的电路触发器的电路(dinl)(dinl)(dinl)(dinl)结构结构结构结构5.2.2钟控D触发器当CP=0时,Q保持不变;当CP=1时,Q将发生转移,状态方程为:CP=1期间(q
21、jin)有效第21页/共113页第二十二页,共113页。2 2状态状态状态状态(zhungti)(zhungti)转移真值表转移真值表转移真值表转移真值表由CP=1时的特征方程Qn+1=D,可以(ky)得到CP=1时的状态转移真值表3状态转移状态转移(zhuny)图及激励表图及激励表第22页/共113页第二十三页,共113页。例例例例 已知已知已知已知D D D D触发器的输入触发器的输入触发器的输入触发器的输入(shr)(shr)(shr)(shr)波形,画出输出波形图。波形,画出输出波形图。波形,画出输出波形图。波形,画出输出波形图。在数字电路中,凡在CP时钟脉冲控制下,根据输入信号D情况
22、的不同,具有(jyu)置0、置1功能的电路,都称为D触发器。第23页/共113页第二十四页,共113页。1 1 1 1钟控钟控钟控钟控J-KJ-KJ-KJ-K触发器的电路触发器的电路触发器的电路触发器的电路(dinl)(dinl)(dinl)(dinl)结构结构结构结构5.2.3钟控J-K触发器当CP=0时,Q保持不变;当CP=1时,Q将发生(fshng)转移,状态方程为:CP=1期间(qjin)有效第24页/共113页第二十五页,共113页。2 2状态状态状态状态(zhungti)(zhungti)转移真值表转移真值表转移真值表转移真值表由CP=1时的特征方程,可以得到CP=1时的状态(zh
23、ungti)转移真值表3状态状态(zhungti)转移图及激励表转移图及激励表保持置0置1翻转第25页/共113页第二十六页,共113页。波形图在数字电路中,凡在CP时钟脉冲控制下,根据输入信号J、K情况的不同,具有置0、置1、保持和翻转功能(gngnng)的电路,都称为JK触发器。CPJKQQ第26页/共113页第二十七页,共113页。1 1 1 1钟控钟控钟控钟控T T T T触发器的电路触发器的电路触发器的电路触发器的电路(dinl)(dinl)(dinl)(dinl)结构结构结构结构524钟控T触发器当CP=0时,Q保持不变;当CP=1时,Q将发生(fshng)转移,状态方程为:CP=
24、1期间(qjin)有效第27页/共113页第二十八页,共113页。2 2状态状态状态状态(zhungti)(zhungti)转移真值表转移真值表转移真值表转移真值表由CP=1时的特征方程,可以得到CP=1时的状态(zhungti)转移真值表3状态转移状态转移(zhuny)图及激励表图及激励表第28页/共113页第二十九页,共113页。电电电电位位位位触触触触发发发发(chf)(chf)方方方方式式式式当当当当钟钟钟钟控控控控信信信信号号号号CPCP为为为为低低低低(高高高高)电电电电平平平平时时时时,触触触触发发发发(chf)(chf)器器器器不不不不接接接接受受受受输输输输入入入入激激激激励
25、励励励信信信信号号号号,触触触触发发发发(chf)(chf)器器器器状状状状态态态态保保保保持持持持不不不不变变变变;当当当当钟钟钟钟控控控控信信信信号号号号CPCP为为为为高高高高(低低低低)电电电电平平平平时时时时,触触触触发发发发(chf)(chf)器器器器接接接接受受受受输输输输入入入入激激激激励励励励信信信信号,状态发生转移。号,状态发生转移。号,状态发生转移。号,状态发生转移。5.2.5电位触发方式的工作(gngzu)特性电位触发方式的特点:在约定(yudng)钟控信号电平(CP=1或CP=0)期间,输入激励信号的变化都会引起触发器状态的改变;在非约定(yudng)钟控信号电平(C
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- 触发器 学习 教案
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