数电课件1第五章触发器
72页1、第五章 触发器,内容介绍,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SR锁存器入手,介绍触发器的结构、逻辑功能、动作特点,在基础上介绍JK触发器、D触发器、T触发器等,给出触发器的描述方程。,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。,本章的内容,5.1 概述 5.2 SR锁存器 5.3 电平触发的触发器 5.4 脉冲触发的触发器 5.5 边沿触发的触发器 5.6 触发器的逻辑功能及其描述方法 *5.7 触发器的动态特性,5.1 概述,能够存储1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1或0.,3. 分类:,2.触发器的特点:,1.触发器:,a.具有两个能自行保持的稳定状态,用来表示逻辑状态的0和1,或二进制数的0和1 ;,按触发方式:电平触发器、脉冲触发器和边沿触发器,按逻辑功能方式:SR锁存器、JK触发器、D触发器、T触发器、T触发器,按结构:基本SR锁存器、同步SR触发器、主从触发器、维持阻塞触发器、边沿触发器等,根据
2、存储数据的原理:静态触发器和动态触发器,静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SR锁存器,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。,5.2 SR锁存器,SR锁存器(又叫基本RS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。它的输入信号直接作用在触发器,无需触发信号,一 、电路结构与工作原理,1.由或非门构成:,图4.2.1,其电路及图形符号如图4.2.1所示。,工作原理,a . RD0,SD1,Q0,SD1,Q1,b . RD1,SD0,Q0,RD1,Q 1,锁存器的1态,锁存器的0态,复位端或置0输入端,图4.2.1,置位端或置1输入端,Q*0,Q * 1,若Q0,图4.2.1,Q-原态,Q*-新态,Q*1,Q * 0,若Q1,Q*Q 保持原态,c . RD0,SD0,图4.2.1,QQ = 0,为禁态,也称为不定态,即RD和SD同时去掉高电平加低电平,输出状态不定,故输入端应该遵循RDSD0,0,0,0,0,其特性表如表5.2.1所示,d . RD1,SD1,2.由与
3、非门构成:其电路及图形符号如图4.2.2所示。,功能表如表5.2.2所示,二、动作特点,在任何时刻,输入都能直接改变输出的状态。,例5.2.1 已知由与非门构成的SR锁存器输入端的波形,试画出输出端Q和Q 的波形,解:波形如图5.2.3所示,图5.2.3,5.3 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(Clock),简称时钟,用CLK表示。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,图5.3.1所示为电平触发SR触发器(同步SR触发器)的基本电路结构及图形符号。,基本SR锁存器,输入控制门,只有在CLK1时, SR才能起作用,二、工作原理,1. CLK0,此时门G3和G4被封锁,输出为高电平。,0,对于由G1和G2构成的SR锁存器,触发器保持原态,即Q * = Q,1,1,2. CLK1,此时门G3和G4开启,触发器输出由S 和R决定。,a. S=0 , R=0,1,0,0,1,1,Q * = Q,b. S=0 , R=1,0,1,1,1,0,1,0,Q * = 0,c. S=1 ,
4、 R=0,1,1,0,1,0,1,0,Q * = 1,d. S=1 , R=1,1,1,1,0,0,1,1,Q * = Q *= 1(禁态),其功能如表5.3.1所示,图5.3.2,当CLK0情况下, S D 0, R D1,Q1; S D1, R D0,Q0。不用设置初态时, S D R D1,小圆圈表示低电平有效,无小圆圈表示高电平控制,在某些应用场合,有时需要在时钟CLK到来之前,先将触发器预置成制定状态,故实际的同步SR触发器设置了异步置位端S D和异步复位端R D,其电路及图形符号如图5.3.2所示,三、 电平触发方式的动作特点:,在CLK1期间,S和R的信号都能通过引导门G3和G4门,从而引起SR锁存器的变化,从而使得触发器置成相应的状态;,在CLK1的全部时间里S和R的变化都将引起触发器输出端状态的变化。,这种在CLK由“0”到“1”整个正脉冲期间触发器动作的控制方式称为电平触发方式,例5.3.1 对于同步SR触发器,电路、时钟及输入端波形如图5.3.3所示,若Q 0 ,试画出Q和 Q 的波形 。,解:输出波形如图5.3.3所示,图5.3.4,解:其输出波形如图5.3.5
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