触发器基本知识和应用PPT课件.ppt
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1、中南大学信息科学与工程学院第四章 触发器关于触发器的基本知识与应用第一张,PPT共七十页,创作于2022年6月中南大学信息科学与工程学院第四章 触发器4.1 概述概述第二张,PPT共七十页,创作于2022年6月中南大学信息科学与工程学院第四章 触发器一、触发器的基本特性和作用一、触发器的基本特性和作用 基本特性基本特性(1)有两个稳定状态有两个稳定状态(简称稳态简称稳态),可用来表示逻辑可用来表示逻辑 0 和和 1。(2)在输入信号作用下,触发器的两个稳定状态可相互转换在输入信号作用下,触发器的两个稳定状态可相互转换 (称为状态的翻转称为状态的翻转)。输入信号消失后,新状态可长期保持下来,因此
2、具有输入信号消失后,新状态可长期保持下来,因此具有记忆功记忆功能能,可存储二进制信息。,可存储二进制信息。第三张,PPT共七十页,创作于2022年6月中南大学信息科学与工程学院第四章 触发器触发器的作用触发器的作用:触发器触发器有记忆功能,由它构成的电路在某时刻的输有记忆功能,由它构成的电路在某时刻的输出不仅取决于该时刻的输入,还与电路原来状态有关。出不仅取决于该时刻的输入,还与电路原来状态有关。门电路门电路无记忆功能,由它构成的电路在某时刻的输无记忆功能,由它构成的电路在某时刻的输出完全取决于该时刻的输入,与电路原来状态无关。出完全取决于该时刻的输入,与电路原来状态无关。触发器和门电路是构成
3、数字电路的基本单元。触发器和门电路是构成数字电路的基本单元。第四张,PPT共七十页,创作于2022年6月中南大学信息科学与工程学院第四章 触发器二、触发器的类型二、触发器的类型 根据根据逻辑功能逻辑功能可分为可分为:RS 触发器触发器 D 触发器触发器 JK 触发器触发器 T 触发器触发器 T 触发器触发器 根据根据触发方式触发方式可分为:可分为:电平触发器电平触发器 边沿触发器边沿触发器 主从触发器主从触发器 根据根据电路结构电路结构可分为:可分为:基本基本 RS 触发器触发器 同步触发器同步触发器 主从触发器主从触发器 边沿触发器边沿触发器 第五张,PPT共七十页,创作于2022年6月中南
4、大学信息科学与工程学院第四章 触发器三、触发器逻辑功能的描述方法三、触发器逻辑功能的描述方法 主要有主要有特性表特性表、特性方程特性方程、驱动表驱动表(又称激励表又称激励表)状态转换图状态转换图波形图波形图(又称又称时序图时序图)第六张,PPT共七十页,创作于2022年6月中南大学信息科学与工程学院第四章 触发器4.2 4.2 触发器电路的结构触发器电路的结构 及动作特点及动作特点 第七张,PPT共七十页,创作于2022年6月中南大学信息科学与工程学院第四章 触发器4.2.1 4.2.1 基本基本 RS 触发器触发器(一一)由与非门组成的基本由与非门组成的基本 RS 触发器触发器 1.电路结构
5、及逻辑符号电路结构及逻辑符号QQSDRDG1G2SDRDQQQ=1,Q=0 时,称为触发器的时,称为触发器的 1 状态,记为状态,记为 Q=1;Q=0,Q=1 时,称为触发器的时,称为触发器的 0 状态,记为状态,记为 Q=0。互补输出端,互补输出端,正常工作时,正常工作时,它们的输出它们的输出状态相反状态相反交叉耦合连接交叉耦合连接信号输入端信号输入端第八张,PPT共七十页,创作于2022年6月中南大学信息科学与工程学院第四章 触发器工作原理工作原理QQSDRDG1G211011000SDRD 功功 能能 说说 明明输输 入入QQ输输 出出2.工作原理及逻辑功能工作原理及逻辑功能 0111
6、10 触发器置触发器置 010第九张,PPT共七十页,创作于2022年6月中南大学信息科学与工程学院第四章 触发器2.工作原理及逻辑功能工作原理及逻辑功能 QQSDRDG1G211011000SDRD功功 能能 说说 明明输输 入入QQ输输 出出1001 11 触发器置触发器置 010 触发器置触发器置 101第十张,PPT共七十页,创作于2022年6月中南大学信息科学与工程学院第四章 触发器2.工作原理及逻辑功能工作原理及逻辑功能 QQSDRDG1G211011000SDRD 功功 能能 说说 明明输输 入入QQ输输 出出11 触发器置触发器置 010 触发器置触发器置 101 触发器保持原
7、状态不变触发器保持原状态不变不不 变变&G1 门输出门输出G2 门输出门输出第十一张,PPT共七十页,创作于2022年6月中南大学信息科学与工程学院第四章 触发器2.工作原理及逻辑功能工作原理及逻辑功能 QQSDRDG1G2 输出状态输出状态不定不定(禁用禁用)不不 定定11011000SDRD功功 能能 说说 明明输输 入入QQ输输 出出 触发器置触发器置 010 触发器置触发器置 101 触发器保持原状态不变触发器保持原状态不变不不 变变0011第十二张,PPT共七十页,创作于2022年6月中南大学信息科学与工程学院第四章 触发器QQSDRDSRRDSD基本基本RS触发器逻辑图触发器逻辑图
8、第十三张,PPT共七十页,创作于2022年6月中南大学信息科学与工程学院第四章 触发器3.逻辑功能的特性表描述逻辑功能的特性表描述 次态次态 现态现态 指触发器在输入信号变化前的状态,用指触发器在输入信号变化前的状态,用 Qn 表示表示指触发器在输入信号变化后的状态,用指触发器在输入信号变化后的状态,用 Qn+1 表示表示触发器次态与输入信号和电路原有状态之触发器次态与输入信号和电路原有状态之间关系的真值表。间关系的真值表。第十四张,PPT共七十页,创作于2022年6月中南大学信息科学与工程学院第四章 触发器00001触发器触发器状态不定状态不定01010100触发器触发器置置 0001011
9、01触发器触发器置置 1111110011触发器触发器保持原状态不变保持原状态不变说说 明明Qn+1QnSDRD基本基本 RS 触发器特触发器特性表的简化表示性表的简化表示Qn11101010不定不定00Qn+1SDRD与非门组成的基本与非门组成的基本 RS 触发器特性表触发器特性表 置置 0 端端 RD 和和 置置 1 端端 SD 低电平有效。低电平有效。禁用禁用 RD=SD=0注注意意第十五张,PPT共七十页,创作于2022年6月中南大学信息科学与工程学院第四章 触发器波形分析举例解:解:例例 设设下下图图中中触触发发器器初初始始状状态态为为 0,试试对对应应输输入波形画出入波形画出 Q
10、和和 Q 的波形。的波形。QQSDRDSRSDRD保持保持初态为初态为 0,故保持为,故保持为 0。置置 0 保持保持QQ置置 1第十六张,PPT共七十页,创作于2022年6月中南大学信息科学与工程学院第四章 触发器(二二)基本基本 RS 触发器的两种形式触发器的两种形式特特性性表表Qn11101010不定不定00Qn+1SDRD不定不定11001110Qn00Qn+1SDRDQQSDRDSRQQSDRDSR逻逻辑辑符符号号置置 0、置、置1 信信号低电平有效号低电平有效置置 0、置、置1 信信号高电平有效号高电平有效注意:注意:确定输确定输入信号是低电入信号是低电平有效还是高平有效还是高电平
11、有效电平有效第十七张,PPT共七十页,创作于2022年6月中南大学信息科学与工程学院第四章 触发器(三三)基本基本 RS 触发器的优缺点触发器的优缺点 优点优点缺点缺点电路简单,是构成各种触发器的基础。电路简单,是构成各种触发器的基础。1.输出受输入信号直接控制,不能定时控制;输出受输入信号直接控制,不能定时控制;2.有约束条件。有约束条件。第十八张,PPT共七十页,创作于2022年6月中南大学信息科学与工程学院第四章 触发器4.2.2 同步同步RS触发器触发器 实际工作中,触发器的工作状态不仅要由触发输入实际工作中,触发器的工作状态不仅要由触发输入信号决定,而且要求按照一定的节拍工作。为此,
12、需要信号决定,而且要求按照一定的节拍工作。为此,需要增加一个时钟控制端增加一个时钟控制端 CP。具有时钟脉冲控制的触发器称为时钟触发器,具有时钟脉冲控制的触发器称为时钟触发器,又称钟控触发器。又称钟控触发器。第十九张,PPT共七十页,创作于2022年6月中南大学信息科学与工程学院第四章 触发器&S CP RQQ1)CP:时钟脉冲是一系列的:时钟脉冲是一系列的 高低电平高低电平2)CP=0 ,3)CP=1,触发器的状态随触发器的状态随R、S的变化而变化的变化而变化触发器的状态保持不变触发器的状态保持不变(一一)同步同步 RS 触发器触发器 1.电路结构与工作原理电路结构与工作原理 第二十张,PP
13、T共七十页,创作于2022年6月中南大学信息科学与工程学院第四章 触发器QQ1SC11R QQG1G2SRG3G4CPQ3Q4不定不定110011 10Qn00Qn+1SRRS功能功能 SSDRRDRDSD2.逻辑功能与逻辑符号逻辑功能与逻辑符号异步置 0 端 RD 和异步置1 端 SD 不受 CP 控制。实际应用中,常需要利用异步端预置触发器值(置 0 或置 1),预置完毕后应使 RD=SD=1。第二十一张,PPT共七十页,创作于2022年6月中南大学信息科学与工程学院第四章 触发器RDCPRQQ1SSC1CPR1RRSVCCRDS解:解:例:试对应输入波形画出下图中例:试对应输入波形画出下
14、图中 Q 端端波形。波形。QVCCRDRD第二十二张,PPT共七十页,创作于2022年6月中南大学信息科学与工程学院第四章 触发器(二二)同步同步 D 触发器触发器 1.电路结构、逻辑符号和逻辑功能电路结构、逻辑符号和逻辑功能 DQQ1S1RC1CPQQ1DDC1CPCPDQn+1说明说明10101置置0置置10Qn不变不变同步同步 D 触发器功能表触发器功能表 第二十三张,PPT共七十页,创作于2022年6月中南大学信息科学与工程学院第四章 触发器解:解:例:例:试对应输入波形画出下图中试对应输入波形画出下图中 Q 端端波形波形(设触发设触发器初始状态为器初始状态为 0。QQ1DDC1CPD
15、CPQ第二十四张,PPT共七十页,创作于2022年6月中南大学信息科学与工程学院第四章 触发器(三三)同步同步 JK 触发器触发器 QQ1S1RC1CP功能表功能表 JK电路结构电路结构QQ1JJC1CP1KK逻辑符号逻辑符号1说明说明Qn+1KJCP不变不变Qn00置置 0010翻转翻转11置置 1101不变不变Qn0Qn第二十五张,PPT共七十页,创作于2022年6月中南大学信息科学与工程学院第四章 触发器解:解:例例:设设触触发发器器初初始始状状态态为为 0,试试对对应应输输入入波波形形画画出出Q 端端波形。波形。JCPQQ1JJC1CPK1KKQ第二十六张,PPT共七十页,创作于202
16、2年6月中南大学信息科学与工程学院第四章 触发器(四四)同步触发器的特点同步触发器的特点 1、同步触发器的、同步触发器的触发方式触发方式为电平触发式为电平触发式 2、同步触发器的共同缺点是存在、同步触发器的共同缺点是存在空翻空翻 空翻可导致电路工作失控。空翻可导致电路工作失控。第二十七张,PPT共七十页,创作于2022年6月中南大学信息科学与工程学院第四章 触发器触发器的类型分析触发器的类型分析 根据根据逻辑功能逻辑功能:RS 触发器触发器 D 触发器触发器 JK 触发器触发器 根据根据电路结构电路结构:基本基本 RS 型型 同步型同步型CP空翻问题空翻问题QQSDRDSRQQ1JJC1CP1
17、KK?第二十八张,PPT共七十页,创作于2022年6月中南大学信息科学与工程学院第四章 触发器无空翻触发器无空翻触发器 第二十九张,PPT共七十页,创作于2022年6月中南大学信息科学与工程学院第四章 触发器一、电路结构与工作原理一、电路结构与工作原理1CPS RQF1F21、F1为主触发器,为主触发器,F2为从触发器为从触发器2、CP=1,F1工作,工作,F2不工作,不工作,从触发器状态保持不变;从触发器状态保持不变;3、CP=0,F2工作,工作,F1不工作,主不工作,主 触发器触发器状态保持不变;状态保持不变;4、触发器的状态只在、触发器的状态只在CP下降沿下降沿发生变化;发生变化;5、特
18、性表与同步型一致。、特性表与同步型一致。4.2.3 主从触发器主从触发器 第三十张,PPT共七十页,创作于2022年6月中南大学信息科学与工程学院第四章 触发器二、动作特点二、动作特点4、置位端与复位端不能同时、置位端与复位端不能同时 作用,作用,其约束条件为:其约束条件为:SR=01、触发器的状态在、触发器的状态在CP一个周期一个周期内只在下降沿发生一次变化内只在下降沿发生一次变化2、如果、如果CP=1期间,输入信号不期间,输入信号不发生变化发生变化,触发器的状态在,触发器的状态在CP下降沿按特性表发生变化下降沿按特性表发生变化3、如果、如果CP=1期间,期间,输入信号发生变输入信号发生变化
19、化,触发器的状态在,触发器的状态在CP下降沿按主触下降沿按主触发器状态发生变化发器状态发生变化QQ1SSC1CP1RR第三十一张,PPT共七十页,创作于2022年6月中南大学信息科学与工程学院第四章 触发器主从主从 RS 触发器触发器 主从主从 JK 触发器触发器 主从触发器逻辑图主从触发器逻辑图 QQ1JJC1CP1KKQQ1SSC1CP1RR第三十二张,PPT共七十页,创作于2022年6月中南大学信息科学与工程学院第四章 触发器三、主从三、主从JK触发器触发器J K QnQn+100000011010001101001101111011110&J CP KQ第三十三张,PPT共七十页,创作
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