数字电子技术基础(第五版)第五章触发器.ppt

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1、第五章第五章 触发器触发器内容介绍内容介绍 本章介绍构成时序逻辑电路的最基本部件双稳本章介绍构成时序逻辑电路的最基本部件双稳态触发器，重点介绍各触发器的结构、工作原理、动态触发器，重点介绍各触发器的结构、工作原理、动作特点，以及触发器从功能上的分类及相互间的转换。作特点，以及触发器从功能上的分类及相互间的转换。首先从组成各类触发器的基本部分首先从组成各类触发器的基本部分SR锁存器入锁存器入手，介绍触发器的结构、逻辑功能、动作特点，在基手，介绍触发器的结构、逻辑功能、动作特点，在基础上介绍础上介绍JK触发器、触发器、D触发器、触发器、T触发器等，给出触触发器等，给出触发器的描述方程。发器的描述方

2、程。本章重点是各触发器的功能表、逻辑符号、触发本章重点是各触发器的功能表、逻辑符号、触发电平、状态方程的描述等。电平、状态方程的描述等。触发器uu重点：动作特点；描述方法；触发器特性表，特征方程;时序图 1 1、熟悉RS,JK,D,T触发器特性表，特征方程，触发条件，约束条件，异步置数和复位。2、画输出波形，列出驱动、状态、输出方程。3、了解门的传输延迟时间本章的内容本章的内容5.1 概述概述5.2 SR锁存器锁存器5.3 电平触发的触发器电平触发的触发器5.4 脉冲触发的触发器脉冲触发的触发器5.5 边沿触发的触发器边沿触发的触发器5.6 触发器的逻辑功能及其描述方法触发器的逻辑功能及其描述

3、方法*5.7 触发器的动态特性触发器的动态特性1、什么是触发器，基本特点？2、何为触发器的“1”和“0”状态？3、触发器分类5.1 概述概述5.1 概述概述能够存储能够存储1位二值信号的基本单元电路。位二值信号的基本单元电路。b.根据不同的输入信号可以置根据不同的输入信号可以置1或或0.c.有两个互补输出端有两个互补输出端Q,和和Q触发器的特点触发器的特点：1.触发器触发器：a.具有两个能自行保持的稳定状态，用来表示逻辑状具有两个能自行保持的稳定状态，用来表示逻辑状态的态的0和和1,或二进制数的或二进制数的0和和1;2、何为触发器的、何为触发器的“1”和和“0”状态？状态？“1”:Q=1,Q

4、=05.1 概述概述3.分类：分类：按触发方式：电平触发器、脉冲触发器和边沿触发器按触发方式：电平触发器、脉冲触发器和边沿触发器按结构：基本按结构：基本SR锁存器、同步锁存器、同步SR触发器、主从触发器、触发器、主从触发器、维持阻塞触发器、边沿维持阻塞触发器、边沿触发器等触发器等按逻辑功能方式：按逻辑功能方式：SR锁存器、锁存器、JK触发器、触发器、D触发器、触发器、T触发器、触发器、T 触发器触发器根据存储数据的原理：静态触发器和动态触发器，晶根据存储数据的原理：静态触发器和动态触发器，晶态触发器是靠电路的自锁来存储数据的，动态触发器态触发器是靠电路的自锁来存储数据的，动态触发器是靠电容存储

5、电荷来存储数据的。是靠电容存储电荷来存储数据的。本章讲静态触发器，按照触发方式先介绍基本本章讲静态触发器，按照触发方式先介绍基本SR锁存锁存器，再介绍电平触发的触发器、脉冲触发的触发器和器，再介绍电平触发的触发器、脉冲触发的触发器和边沿触发的触发器。边沿触发的触发器。5.2 SR锁存器锁存器 SR锁存器（又叫基本锁存器（又叫基本RS触发器）是各种触发器构触发器）是各种触发器构成的基本部件，也是最简单的一种触发器。成的基本部件，也是最简单的一种触发器。一一、电路结构与工作原理、电路结构与工作原理1.由或非门构成由或非门构成：其电路及图形符号如图所示。：其电路及图形符号如图所示。图图4.2.1工作

6、原理工作原理工作原理工作原理5.2 SR锁存器锁存器a.RD0，SD1图图4.2.1Q 0SD1RD0Q 0Q1b.RD1，SD0Q0RD1SD0Q=0Q 1锁存器的锁存器的1态态锁存器的锁存器的0态态置位端或置置位端或置1输入端输入端复位端或置复位端或置0输入端输入端0101c.c.R RD D0 0，S SD D0 0Q*0SD0Q=0Q*1若若Q0图图4.2.15.2 SR锁存器锁存器Q-原态，原态，Q*-新态新态Q*1RD0Q*=0Q*0若若Q1Q*Q 保持原态保持原态0010d.d.R RD D1 1，S SD D1 15.2 SR锁存器锁存器图图4.2.1QQ =0，为禁态，为禁态

7、，也称为不定态，即也称为不定态，即RD和和SD同时去掉高电同时去掉高电平加低电平，输出状平加低电平，输出状态不定，故输入端应态不定，故输入端应该遵循该遵循RDSD01110其特性表如表所示其特性表如表所示002.2.由与非门构成由与非门构成由与非门构成由与非门构成：其电路及图形符号如图所示。：其电路及图形符号如图所示。：其电路及图形符号如图所示。：其电路及图形符号如图所示。图图5.2.2 由与非门构成的由与非门构成的SR锁存器的电路及符号锁存器的电路及符号 功能表如表所示功能表如表所示功能表如表所示功能表如表所示5.2 SR锁存器锁存器二、动作特点二、动作特点二、动作特点二、动作特点5.2 S

8、R锁存器锁存器在任何时刻，输入都能直接改变输出的状态。在任何时刻，输入都能直接改变输出的状态。例例5.2.1 已知已知由与非门构由与非门构成的成的SR锁存锁存器输入端的器输入端的波形，试画波形，试画出输出端出输出端Q和和Q 的波的波形形解：波形如解：波形如图所示图所示图图5.2.3通常用虚线或阴影表示触发器处于不定状态。置置置置1 1置置置置0 0不允许不允许不允许不允许不定不定不定不定 置置置置1 1设初态为0A A有有0 0就置就置1 1B B有有0 0就置就置0 0利用基本RS触发器消除机械开关振动的影响（a）电路（b）电压波形A A有有0 0就置就置1 1B B有有0 0就置就置0 0

9、利用基本RS触发器消除机械开关振动的影响SR5.3 电平触发的触发器电平触发的触发器 在数字系统中，常常要求某些触发器在同一时刻在数字系统中，常常要求某些触发器在同一时刻动作，这就要求有一个同步信号来控制，这个控制信动作，这就要求有一个同步信号来控制，这个控制信号叫做时钟信号（号叫做时钟信号（Clock），简称时钟，用），简称时钟，用CLK表示。表示。这种受时钟控制的触发器统称为时钟触发器。这种受时钟控制的触发器统称为时钟触发器。一、电路结构与工作原理一、电路结构与工作原理 图所示为电平触发图所示为电平触发SR触发器（同步触发器（同步SR触发器）触发器）的基本电路结构及图形符号。的基本电路结构

10、及图形符号。图图5.3.1基本基本SR锁存器锁存器输入控制门输入控制门只有在只有在CLK1时，时，SR才能起作用才能起作用二、工作原理二、工作原理二、工作原理二、工作原理5.3 电平触发的触发器电平触发的触发器1.CLK0此时门此时门G3和和G4被封锁，输被封锁，输出为高电平。出为高电平。0对于由对于由G1和和G2构成的构成的SR锁存器，触发器保持原态，锁存器，触发器保持原态，即即Q*=Q112.CLK1 此时门此时门G3和和G4开启，开启，触发器输出由触发器输出由S 和和R决定。决定。a.S=0,R=010011Q*=Qb.b.S S=0,=0,R R=1=15.3 电平触发的触发器电平触发

11、的触发器0111010Q*=0c.c.S S=1,=1,R R=0=01101010Q*=1d.d.S S=1,=1,R R=1=11110011Q*=Q*=1(禁态）禁态）其功能如表所示其功能如表所示其功能如表所示其功能如表所示5.3 电平触发的触发器电平触发的触发器0 00 0X XX X0 01 11 1X XX X0 01 11 10 00 01 11 10 00 01 11 10 01 11*1*1 11 11 11*1*0 01 11 10 01 11 11 10 00 01 11 11 11 10 01 11 10 00 01 10 00 00 01 1表表表表5.3.15.3.

12、1 在某些应用场合，有时需要在时钟在某些应用场合，有时需要在时钟在某些应用场合，有时需要在时钟在某些应用场合，有时需要在时钟CLKCLK到来之前，到来之前，到来之前，到来之前，先将触发器预置成预定状态，故实际的同步先将触发器预置成预定状态，故实际的同步先将触发器预置成预定状态，故实际的同步先将触发器预置成预定状态，故实际的同步SRSR触发器触发器触发器触发器设置了异步置位端设置了异步置位端设置了异步置位端设置了异步置位端S S D D 和异步复位端和异步复位端和异步复位端和异步复位端R R D D ，其电路及图，其电路及图，其电路及图，其电路及图形符号如图所示形符号如图所示形符号如图所示形符号

13、如图所示5.3 电平触发的触发器电平触发的触发器图图5.3.2当当CLK0情况下，情况下，S D 0，R D 1，Q1；S D 1，R D 1，Q0。不用设置初态时，。不用设置初态时，S D R D 1小圆圈表示低小圆圈表示低电平有效电平有效无小圆圈表示高无小圆圈表示高电平控制电平控制三、三、三、三、电平触发方式的动作特点：电平触发方式的动作特点：电平触发方式的动作特点：电平触发方式的动作特点：在在CLK1期间，期间，S和和R的信号都能通过引导门的信号都能通过引导门G3和和G4门，从而引起门，从而引起SR锁存器的变化，从而使得触发器置锁存器的变化，从而使得触发器置成相应的状态；成相应的状态；5

14、.3 电平触发的触发器电平触发的触发器在在CLK1的全部时间里的全部时间里S和和R的变化都将引起触发器的变化都将引起触发器输出端状态的变化。输出端状态的变化。这种在这种在CLK由由“0”到到“1”整个正脉冲整个正脉冲期间触发器动作的控期间触发器动作的控制方式称为制方式称为电平触发电平触发方式方式例例例例5.3.1 5.3.1 对于同步对于同步对于同步对于同步SRSR触发器，电路、时钟及输入端波形触发器，电路、时钟及输入端波形触发器，电路、时钟及输入端波形触发器，电路、时钟及输入端波形如图所示，若如图所示，若如图所示，若如图所示，若Q Q 0 0，试画出，试画出，试画出，试画出Q Q和和和和 Q

15、 Q 的波形的波形的波形的波形 。5.3 电平触发的触发器电平触发的触发器解：输出波形如图所示解：输出波形如图所示图图5.3.3例电路如图所示，已知例电路如图所示，已知例电路如图所示，已知例电路如图所示，已知S S、R R、R R D D和和和和CLKCLK的波形的波形的波形的波形,且且且且S S D D=1,=1,试画出试画出试画出试画出QQ和和和和Q Q 的波形。的波形。的波形。的波形。5.3 电平触发的触发器电平触发的触发器图图5.3.4解：其输出波形如图解：其输出波形如图所示所示5.3 电平触发的触发器电平触发的触发器 由此例题可以看出，这种同步由此例题可以看出，这种同步RS触发器在触

16、发器在CLK1期间，输出状态随输入信号期间，输出状态随输入信号S、R的变化而多次翻转，的变化而多次翻转，即存在空翻现象，降低电路的抗干扰能力。而且实际即存在空翻现象，降低电路的抗干扰能力。而且实际应用中要求触发器在每个应用中要求触发器在每个CLK信号作用期间状态只能信号作用期间状态只能改变一次。另外改变一次。另外S和和R的取值受到约束，即不能同时为的取值受到约束，即不能同时为1.5.3 电平触发的触发器电平触发的触发器 为了适应单端输入为了适应单端输入信号的需要，有时将信号的需要，有时将S通通过反相器接到过反相器接到R上，如上，如图所示，这就构成了电图所示，这就构成了电平触发的平触发的D触发器

17、触发器图图5.3.5D D触发器的真值表如表所示触发器的真值表如表所示触发器的真值表如表所示触发器的真值表如表所示此电路称为此电路称为D锁存器，其图锁存器，其图形符号如图所示，其特点是形符号如图所示，其特点是在在CLK的有效电平期间输出的有效电平期间输出状态始终跟随输入状态变化，状态始终跟随输入状态变化，即输出与输入状态相同。即输出与输入状态相同。图图5.3.5表表5.3 电平触发的触发器电平触发的触发器CLKDQ0Q1111005.4 脉冲触发的触发器脉冲触发的触发器 为了避免空翻现象，提高触发器工作的可靠性，希为了避免空翻现象，提高触发器工作的可靠性，希望在每个望在每个CLK期间输出端的状

18、态只改变一次，则在电期间输出端的状态只改变一次，则在电平触发的触发器的基础上设计出脉冲触发的触发器。平触发的触发器的基础上设计出脉冲触发的触发器。一一、电路结构与工作原理、电路结构与工作原理 脉冲触发的脉冲触发的SR触发器是由两个同样的电平触发触发器是由两个同样的电平触发SR触发器组成触发器组成1.脉冲触发的脉冲触发的SR触发器（主从触发器（主从SR触发器）（触发器）（MasterSlave SR FlipFlop）：）：典型电路结构形式如图所示。典型电路结构形式如图所示。典型电路结构形式如图所示。典型电路结构形式如图所示。5.4 脉冲触发的触发器脉冲触发的触发器图图5.4.1图图5.4.2由

19、由由由GG5 5GG8 8构成主触发器，由构成主触发器，由构成主触发器，由构成主触发器，由GG1 1GG4 4构成从触发器，它们通过时构成从触发器，它们通过时构成从触发器，它们通过时构成从触发器，它们通过时钟连在一起，钟连在一起，钟连在一起，钟连在一起，CLKCLK从从从从CLK CLK ，其，其，其，其图形符号如图所示图形符号如图所示图形符号如图所示图形符号如图所示工作原理工作原理:5.4 脉冲触发的触发器脉冲触发的触发器图图5.4.11.在在CLK0时，主触发器保持状态不变时，主触发器保持状态不变，而从触发器而从触发器保持状态不变；保持状态不变；2.在在CLK由由0 1（上升沿），（上升沿

20、），从触发器保持状态不变从触发器保持状态不变？0111工作原理工作原理:5.4 脉冲触发的触发器脉冲触发的触发器图图5.4.13.在在CLK1时，主触发器按时，主触发器按S、R变化变化，而从触发器保而从触发器保持状态不变；持状态不变；4.在在CLK由由1 0（下降沿），主触发器保持，从触发（下降沿），主触发器保持，从触发器随主触发器的状态翻转，故在器随主触发器的状态翻转，故在CLK的一个周期内，的一个周期内，触发器的输出状态之可能改变一次触发器的输出状态之可能改变一次10101010 主从主从主从主从SRSR触发器的触发器的触发器的触发器的特性表如表所示，和特性表如表所示，和特性表如表所示，和

21、特性表如表所示，和电平触发的电平触发的电平触发的电平触发的SRSR触发器触发器触发器触发器相同，只是相同，只是相同，只是相同，只是CLKCLK作用作用作用作用的时间不同的时间不同的时间不同的时间不同图图5.4.25.4 脉冲触发的触发器脉冲触发的触发器表表表表5.4.15.4.1表示延表示延迟输出迟输出特点：1.在一次CP作用期间，（从）触发器状态只翻转一次，但主触发器的状态在CP=1期间仍会多次翻转多次翻转2.注意特性表仅在CP=1时，S、R输入保输入保持恒定不变时才成立持恒定不变时才成立，否则从触发器状态由CP下降沿到来时刻主触发器的状态（Q主）决定3.须满足约束条件SR=0例例例例5.4

22、.1 5.4.1 图为主从型图为主从型图为主从型图为主从型SRSR触发触发触发触发器输入信号波形，试画出输器输入信号波形，试画出输器输入信号波形，试画出输器输入信号波形，试画出输出端出端出端出端Q Q 和和和和Q Q 的波形，设初态的波形，设初态的波形，设初态的波形，设初态为为为为“0”“0”。5.4 脉冲触发的触发器脉冲触发的触发器图图5.4.2解：其输出波形如图所示解：其输出波形如图所示置置置置1 1主Q置置置置0 0置置置置1 1同步触发器置置置置1 1主Q置置置置0 0置置置置1 1主从触发器置置置置1 1从Q注：注：注：注：主从主从主从主从RSRS触发器克服了同步触发器克服了同步触发

23、器克服了同步触发器克服了同步RSRS触发器在触发器在触发器在触发器在CPCP1 1期间期间期间期间多次翻转的问题，但在多次翻转的问题，但在多次翻转的问题，但在多次翻转的问题，但在CLKCLK1 1期间，主触发器的输出期间，主触发器的输出期间，主触发器的输出期间，主触发器的输出仍会随输入的变化而变化，且仍存在不定态，输入信号仍会随输入的变化而变化，且仍存在不定态，输入信号仍会随输入的变化而变化，且仍存在不定态，输入信号仍会随输入的变化而变化，且仍存在不定态，输入信号仍遵守仍遵守仍遵守仍遵守SRSR0.0.2 主从主从JK触发器：触发器：为了使主从为了使主从SR触发器在触发器在SR1时也有确定的状

24、态，时也有确定的状态，则将输出端则将输出端 Q 和和 Q 反馈到输入端，这种触发器称为反馈到输入端，这种触发器称为JK触发器（简称触发器（简称JK触发器）。实际上这对反馈线通常在触发器）。实际上这对反馈线通常在制造集成电路时内部已接好。制造集成电路时内部已接好。5.4 脉冲触发的触发器脉冲触发的触发器图图图图5.4.5 5.4.5 为主从为主从为主从为主从JKJK触发器电路及其图形符号触发器电路及其图形符号触发器电路及其图形符号触发器电路及其图形符号5.4 脉冲触发的触发器脉冲触发的触发器电路电路电路电路图图图图5.4.55.4.5工作原理：工作原理：5.4 脉冲触发的触发器脉冲触发的触发器1

25、0工作原理：工作原理：5.4 脉冲触发的触发器脉冲触发的触发器1.JK000主触发器保持原态，主触发器保持原态，则触发器（从触发则触发器（从触发器）也保持原态。器）也保持原态。即即Q*Q10工作原理：工作原理：5.4 脉冲触发的触发器脉冲触发的触发器2.J1，K010主触发器：主触发器：Q*110在在CLKCLK的的1主主Q*1若若Q0，Q 1若若Q1，Q 0在在CLK1时，时，Q*主主=1，Q主主*=0主主Q*1工作原理：工作原理：5.4 脉冲触发的触发器脉冲触发的触发器3.JK111主触发器：主触发器：Q*Q主主10在在CLKCLK的的1Q主主*?0若若Q0，Q 1若若Q1，Q 0Q主主*

26、0Q*=Q Q主主*1其功能表如表所示其功能表如表所示5.4 脉冲触发的触发器脉冲触发的触发器表表5.4.2注：在有些集成触发器中，输注：在有些集成触发器中，输入端入端J和和K不止一个，这些输入不止一个，这些输入端是与的关系。如图为其逻辑端是与的关系。如图为其逻辑符号图。符号图。5.4 脉冲触发的触发器脉冲触发的触发器二、脉冲触发方式的动作特点二、脉冲触发方式的动作特点二、脉冲触发方式的动作特点二、脉冲触发方式的动作特点1.分两步动作：第一步在分两步动作：第一步在CLK1时，主触发器受输入时，主触发器受输入信号控制，从触发器保持原态；第二步在信号控制，从触发器保持原态；第二步在CLK 到达到达

27、后，从触发器按主触发器状态翻转，故触发器输出状后，从触发器按主触发器状态翻转，故触发器输出状态只能改变一次；态只能改变一次；2.主从主从JK触发器在触发器在CLK1期间，主触发器只可能翻转期间，主触发器只可能翻转一次，因为收到反馈回来的输出端的影响，故在一次，因为收到反馈回来的输出端的影响，故在CLK1期间若输入发生变化时，要找出期间若输入发生变化时，要找出CLK 来到前的来到前的Q 状态，决定状态，决定Q*主从主从JK触发器触发器:可去掉主从可去掉主从RS的约束条件，的约束条件，能够克服空翻现象能够克服空翻现象，特点特点：1.在一次在一次CP作用期间，（从）触发器状态只翻作用期间，（从）触发

28、器状态只翻转一次；主触发器的状态在转一次；主触发器的状态在CP=1期间只有可期间只有可能翻转一次（一次翻转现象，区别主从能翻转一次（一次翻转现象，区别主从RS）2.注意特性表仅在注意特性表仅在CP=1时，时，J、K输入保持恒输入保持恒定不变时才成立，否则从触发器状态由定不变时才成立，否则从触发器状态由CP下降下降沿到来时刻主触发器的状态沿到来时刻主触发器的状态Q决定决定例例例例5.4.2 5.4.2 如图所示的主从如图所示的主从如图所示的主从如图所示的主从JKJK触发器电路中，已知触发器电路中，已知触发器电路中，已知触发器电路中，已知CLKCLK、J J、K K的波形如图所示，试画出输出端的波

29、形如图所示，试画出输出端的波形如图所示，试画出输出端的波形如图所示，试画出输出端QQ和和和和 的波形。的波形。的波形。的波形。解：输出波形如图所示解：输出波形如图所示5.4 脉冲触发的触发器脉冲触发的触发器图图5.4.7例例例例5.4.3 5.4.3 已知主从已知主从已知主从已知主从JKJK触发器触发器触发器触发器的输入及时钟波形如图所的输入及时钟波形如图所的输入及时钟波形如图所的输入及时钟波形如图所示，试画出输出端示，试画出输出端示，试画出输出端示，试画出输出端QQ和和和和QQ 波形波形波形波形5.4 脉冲触发的触发器脉冲触发的触发器解：其输出波形如图所示解：其输出波形如图所示1101110

30、0010图图5.4.9一次变一次变化问题化问题例例例例电路如图所示，触发器为主从型电路如图所示，触发器为主从型电路如图所示，触发器为主从型电路如图所示，触发器为主从型JKJK触发器，设其初触发器，设其初触发器，设其初触发器，设其初态为态为态为态为0 0。试画出电路在。试画出电路在。试画出电路在。试画出电路在CLKCLK信号的作用下，信号的作用下，信号的作用下，信号的作用下，Q Q、P P1 1、P P2 2的波形。的波形。的波形。的波形。解：其输出波形如图所示解：其输出波形如图所示5.4 脉冲触发的触发器脉冲触发的触发器5.4 脉冲触发的触发器脉冲触发的触发器图图5.4.9一次变一次变化问题化

31、问题干扰信干扰信号号问题：主从结构的触发器抗干扰能力仍然较差触发器结构的演变触发器结构的演变5.5 边沿触发器的电路结构与动作特点边沿触发器的电路结构与动作特点 为了提高触发器工作的可靠性，希望触发器的次态为了提高触发器工作的可靠性，希望触发器的次态（新态）仅决定于（新态）仅决定于CLK的下降沿（或上升沿）到达时刻的下降沿（或上升沿）到达时刻的输入信号的状态，与的输入信号的状态，与CLK的其它时刻的信号无关。这的其它时刻的信号无关。这样出现了各种边沿触发器。样出现了各种边沿触发器。现在有利用现在有利用CMOS传输门的边沿触发器、维持阻传输门的边沿触发器、维持阻塞触发器、利用门电路传输延迟时间的

32、边沿触发器以塞触发器、利用门电路传输延迟时间的边沿触发器以及利用二极管进行电平配置的边沿触发器等等几种。及利用二极管进行电平配置的边沿触发器等等几种。一、电路结构和工作原理一、电路结构和工作原理一、电路结构和工作原理一、电路结构和工作原理1、用两个电平触发、用两个电平触发D触发器组成的边沿触发器触发器组成的边沿触发器5.5 边沿触发器的电路结构与动作特点边沿触发器的电路结构与动作特点 电路如图所电路如图所示，其中示，其中FF1和和FF2都是电平触发都是电平触发的的D触发器，它触发器，它们之间也是通过们之间也是通过时钟相连。时钟相连。图图5.3.5CLKDQ0Q111100 图图5.5.1010

33、101工作原理：工作原理：工作原理：工作原理：5.5 边沿触发器的电路结构与动作特点边沿触发器的电路结构与动作特点当当CLK0，触发器状态不变，触发器状态不变，FF1输出状态与输出状态与D相同；相同；图图5.5.1010101当当CLK1，即，即 ，触发器，触发器FF1状状态与前沿到来之前的态与前沿到来之前的D状态相同并状态相同并保持（因为保持（因为CLK10）。而与此同。而与此同时，时，FF2输出输出Q的状态的状态被置成前沿到被置成前沿到来之前的来之前的D的状态的状态，而与其它时刻，而与其它时刻D的状态无关。的状态无关。2.利用利用CMOS传输门的边沿触发器传输门的边沿触发器电路如图所示电路

34、如图所示5.5 边沿触发器的电路结构与动作特点边沿触发器的电路结构与动作特点图图5.5.201001010101DD D5.5 边沿触发器的电路结构与动作特点边沿触发器的电路结构与动作特点图图5.5.210110101010DD D D故这是一个上升沿触发的故这是一个上升沿触发的D触发器触发器5.5 边沿触发器的电路结构与动作特点边沿触发器的电路结构与动作特点图图5.5.2其真值表如表所示其真值表如表所示其真值表如表所示其真值表如表所示5.5 边沿触发器的电路结构与动作特点边沿触发器的电路结构与动作特点1 1X X1 10 0X X0 0X XX XX X表表表表5.5.15.5.1 为了实现

35、异步置位和复位功能，则为了实现异步置位和复位功能，则引入了引入了SD和和RD置位端和复位端，其电路置位端和复位端，其电路如图所示，其逻辑符号如图所示。当如图所示，其逻辑符号如图所示。当 SD1，RD0时，时，Q1（置位）；当（置位）；当 SD0，RD1时，时，Q0（复位）。正（复位）。正常工作加低电平常工作加低电平图图5.5.3图图5.5.4表示CP为边沿触发方式表示触发器靠CP上升沿触发二、动作特点：二、动作特点：二、动作特点：二、动作特点：输出端状态的转换发生在输出端状态的转换发生在CLK的上升沿到来时刻，的上升沿到来时刻，而且触发器保存下来的状态仅仅决定而且触发器保存下来的状态仅仅决定C

36、LK上升沿到达上升沿到达时的输入状态，而与此前后的状态无关时的输入状态，而与此前后的状态无关5.5 边沿触发器的电路结构与动作特点边沿触发器的电路结构与动作特点CPCP下降沿后置下降沿后置D D表示触发器靠CP下下降沿降沿触发例例例例 试画出图所示电路的试画出图所示电路的试画出图所示电路的试画出图所示电路的Q Q波形。设触发器初态为波形。设触发器初态为波形。设触发器初态为波形。设触发器初态为0 0注：注：注：注：1.1.边沿触发器也有边沿触发器也有边沿触发器也有边沿触发器也有JKJK触发器，如利用传输时间的触发器，如利用传输时间的触发器，如利用传输时间的触发器，如利用传输时间的边沿触发器就是边

37、沿边沿触发器就是边沿边沿触发器就是边沿边沿触发器就是边沿JKJK触发器，它是在触发器，它是在触发器，它是在触发器，它是在CLKCLK的下降沿的下降沿的下降沿的下降沿动作的。其逻辑符号和特性表如图所示。动作的。其逻辑符号和特性表如图所示。动作的。其逻辑符号和特性表如图所示。动作的。其逻辑符号和特性表如图所示。2.边沿触发器的边沿触发器的共同动作特点共同动作特点是触发器的次是触发器的次态仅取决于态仅取决于CP信号的上升沿信号的上升沿或下降沿到达或下降沿到达时输入的逻辑时输入的逻辑状态，故有效状态，故有效地提高了触发地提高了触发器的抗干扰能器的抗干扰能力。力。5.5 边沿触发器的电路结构与动作特点边

38、沿触发器的电路结构与动作特点三、三、三、三、维持阻塞触维持阻塞触维持阻塞触维持阻塞触发器发器发器发器*(*(自学）自学）自学）自学）维持阻维持阻塞触发器是另塞触发器是另一种边沿触发一种边沿触发器，其内部门器，其内部门电路主要为电路主要为TTLTTL电路。电路。维持阻塞结构维持阻塞结构的的D触发器如触发器如图所示。图所示。5.5 边沿触发器的电路结构与动作特点边沿触发器的电路结构与动作特点1.电路结构及功电路结构及功能表：能表：功能表如表所示。功能表如表所示。功能表如表所示。功能表如表所示。表表5.5.25.5 边沿触发器的电路结构与动作特点边沿触发器的电路结构与动作特点其中：其中：其中：其中：

39、线为置线为置1线；线；为置为置0维维持线和置持线和置1阻塞线；阻塞线；置置0阻塞线。阻塞线。S D置位端，低电平有置位端，低电平有效；效；R D复位端，也复位端，也是低电平有效。正常工是低电平有效。正常工作时接高电平作时接高电平2.2.工作原理：工作原理：工作原理：工作原理：5.5 边沿触发器的电路结构与动作特点边沿触发器的电路结构与动作特点四、四、利用传输延迟时间的利用传输延迟时间的边沿触发器边沿触发器(不讲，自学）不讲，自学）5.5 边沿触发器的电路结构与动作特点边沿触发器的电路结构与动作特点5.6 触发器的逻辑功能及其描述方法触发器的逻辑功能及其描述方法5.6.1 触发器按逻辑功能的分类

40、触发器按逻辑功能的分类(时钟触发器）时钟触发器）一一、SR触发器触发器 按照逻辑功能触发器可分为按照逻辑功能触发器可分为SR触发器、触发器、JK触发器、触发器、D触发器、触发器、T 触发器和触发器和T 触发器触发器 凡在时钟信号作用下，具有如表凡在时钟信号作用下，具有如表的功能的触发器称为的功能的触发器称为SR触发器触发器表表5.6.12.2.约束条件约束条件约束条件约束条件1.定义：定义：5.6 触发器的逻辑功能及其描述方法触发器的逻辑功能及其描述方法3.3.特性方程：特性方程：特性方程：特性方程：由特性表和约束条件画出输出由特性表和约束条件画出输出端端Q*的卡诺图为的卡诺图为表表5.6.1

41、111则可写出触发器输出端的方程为则可写出触发器输出端的方程为则可写出触发器输出端的方程为则可写出触发器输出端的方程为SR触发器的特性方程触发器的特性方程图被称为称为图被称为称为SR触发器的状态转换图。触发器的状态转换图。注：描述触发器逻辑功能的方法有注：描述触发器逻辑功能的方法有特性表、特性方程和状态转换图。特性表、特性方程和状态转换图。4.4.状态转换图：状态转换图：状态转换图：状态转换图：5.6 触发器的逻辑功能及其描述方法触发器的逻辑功能及其描述方法 将触发器的特性表用图形方式表现出来，即为状将触发器的特性表用图形方式表现出来，即为状态转换图态转换图图图5.6.15.5.逻辑符号逻辑符

42、号逻辑符号逻辑符号5.6 触发器的逻辑功能及其描述方法触发器的逻辑功能及其描述方法 图为图为SR触发器的逻辑符号，触发器的逻辑符号，图触发器在时钟脉冲的下降沿动图触发器在时钟脉冲的下降沿动作作图图二二、JK触发器触发器1.定义：定义：凡在时钟信凡在时钟信号作用下，具有号作用下，具有如表的功能的触如表的功能的触发器称为发器称为JK触发触发器器表表5.6.2图图2.2.特性方程：特性方程：特性方程：特性方程：由特性表可得输出端卡诺图为由特性表可得输出端卡诺图为5.6 触发器的逻辑功能及其描述方法触发器的逻辑功能及其描述方法表表5.6.21111特性方程为特性方程为特性方程为特性方程为3.3.状态转

43、换图：状态转换图：状态转换图：状态转换图：5.6 触发器的逻辑功能及其描述方法触发器的逻辑功能及其描述方法 由特性表可得状态转换图如图所示由特性表可得状态转换图如图所示图图5.6.3表表5.6.24.4.逻辑符号：逻辑符号：逻辑符号：逻辑符号：逻辑符号如图所示，主从结构的触发器是在时钟的逻辑符号如图所示，主从结构的触发器是在时钟的下降沿动作下降沿动作图图5.6 触发器的逻辑功能及其描述方法触发器的逻辑功能及其描述方法三三三三 、T T 触发器触发器触发器触发器2.特性方程：特性方程：5.6 触发器的逻辑功能及其描述方法触发器的逻辑功能及其描述方法 凡在时钟信号作用下，具有表所示功能的触发器称凡

44、在时钟信号作用下，具有表所示功能的触发器称为为T 触发器触发器1.定义：定义：由特性表可得由特性表可得其逻辑符号如图所示，为边沿其逻辑符号如图所示，为边沿其逻辑符号如图所示，为边沿其逻辑符号如图所示，为边沿触发器，时钟下降沿触发触发器，时钟下降沿触发触发器，时钟下降沿触发触发器，时钟下降沿触发5.6 触发器的逻辑功能及其描述方法触发器的逻辑功能及其描述方法3.3.状态转换图：状态转换图：状态转换图：状态转换图：由特性表可得状态转换图如图所示由特性表可得状态转换图如图所示图图5.6.54.4.逻辑符号：逻辑符号：逻辑符号：逻辑符号：图图5.6.6四四四四 、D D触发器触发器触发器触发器5.6

45、触发器的逻辑功能及其描述方法触发器的逻辑功能及其描述方法2.特性方程：特性方程：凡在时钟信号作用下，具有表所示功能的触发器称凡在时钟信号作用下，具有表所示功能的触发器称为为T 触发器触发器1.定义：定义：由特性表可得由特性表可得3.3.状态转换图：状态转换图：状态转换图：状态转换图：其逻辑符号如图所示，为边沿其逻辑符号如图所示，为边沿其逻辑符号如图所示，为边沿其逻辑符号如图所示，为边沿触发器，时钟上升沿触发触发器，时钟上升沿触发触发器，时钟上升沿触发触发器，时钟上升沿触发5.6 触发器的逻辑功能及其描述方法触发器的逻辑功能及其描述方法 由特性表可得状态转换图如图所示由特性表可得状态转换图如图所

46、示4.4.逻辑符号：逻辑符号：逻辑符号：逻辑符号：图图5.6.7图图5.6.8例例例例5.6.1 5.6.1 利用利用利用利用JKJK触发器构成触发器构成触发器构成触发器构成D D触发器和触发器和触发器和触发器和T T触发器。触发器。触发器。触发器。解：解：三个触发器的状态方程为三个触发器的状态方程为其电路如图所示其电路如图所示5.6 触发器的逻辑功能及其描述方法触发器的逻辑功能及其描述方法D触发器转换成触发器转换成JK触发器触发器D触发器的特征方程为触发器的特征方程为对照公式对照公式,令令(5-7)(5-8)JK触发器的特征方程触发器的特征方程D触发器转换成触发器转换成T触发器触发器D触发器

47、的特征方程为触发器的特征方程为对照公式对照公式,令令T触发器的特征方程触发器的特征方程CPTQ(5-7)(4-8)=1DQCP5.6.2 触发器的电路结构和逻辑功能、触发方式触发器的电路结构和逻辑功能、触发方式的关系的关系5.6 触发器的逻辑功能及其描述方法触发器的逻辑功能及其描述方法一、电路结构和逻辑功能一、电路结构和逻辑功能 触发器的电路结构和逻辑功能之间不存在固定的触发器的电路结构和逻辑功能之间不存在固定的对应关系对应关系 如如SR触发器可以是电平触发的同步结构，也有脉触发器可以是电平触发的同步结构，也有脉冲触发的主从结构冲触发的主从结构同步同步SR触发器触发器主从结构的主从结构的主从结

48、构的主从结构的SRSR触发器触发器触发器触发器图图5.4.15.6 触发器的逻辑功能及其描述方法触发器的逻辑功能及其描述方法同样的同样的JK触发器有主从结构的和维持阻塞结构的触发器有主从结构的和维持阻塞结构的二、电路结构和触发方式二、电路结构和触发方式二、电路结构和触发方式二、电路结构和触发方式5.6 触发器的逻辑功能及其描述方法触发器的逻辑功能及其描述方法 触发器的触发方式是由电路结构决定的，即电路触发器的触发方式是由电路结构决定的，即电路结构形式与触发方式之间有固定的对应关系结构形式与触发方式之间有固定的对应关系如如同步同步同步同步SR触发器属于电平触触发器属于电平触发，在发，在CLK1触

49、发器动作触发器动作采用主从结构的触发器，属于脉冲触发方式，是在采用主从结构的触发器，属于脉冲触发方式，是在采用主从结构的触发器，属于脉冲触发方式，是在采用主从结构的触发器，属于脉冲触发方式，是在CLKCLK的下降沿（的下降沿（的下降沿（的下降沿（）触发器随输入动作如主从）触发器随输入动作如主从）触发器随输入动作如主从）触发器随输入动作如主从SRSR触发器触发器触发器触发器和主从和主从和主从和主从JKJK触发器触发器触发器触发器5.6 触发器的逻辑功能及其描述方法触发器的逻辑功能及其描述方法主从主从主从主从JK JK 触发器：触发器：触发器：触发器：5.6 触发器的逻辑功能及其描述方法触发器的逻

50、辑功能及其描述方法采用两个电平触发采用两个电平触发采用两个电平触发采用两个电平触发D D触发器构成的触发器、维持阻塞结触发器构成的触发器、维持阻塞结触发器构成的触发器、维持阻塞结触发器构成的触发器、维持阻塞结构的触发器以及利用门传输延迟时间构成的触发器都构的触发器以及利用门传输延迟时间构成的触发器都构的触发器以及利用门传输延迟时间构成的触发器都构的触发器以及利用门传输延迟时间构成的触发器都属于属于属于属于边沿触发方式边沿触发方式边沿触发方式边沿触发方式5.6 触发器的逻辑功能及其描述方法触发器的逻辑功能及其描述方法如维持阻塞如维持阻塞D触发器属触发器属于上升沿触发于上升沿触发图图5.5.8边沿