锁存器和触发器.ppt
78页第五章第五章 锁存器和触发器锁存器和触发器5.1 双稳态存储单元电路双稳态存储单元电路5.2 锁存器锁存器5.3 触发器的电路结构和工作原理触发器的电路结构和工作原理5.4 触发器的逻辑功能触发器的逻辑功能锁存器和触发器本章教学目标本章教学目标1、、掌握掌握锁存器、触发器的电路结构和工作锁存器、触发器的电路结构和工作原理;原理;3、、熟练掌握熟练掌握D触发器、触发器、JK触发器、触发器、 T 触触发器及发器及SR触发器的逻辑功能触发器的逻辑功能2、、正确理解正确理解锁存器、触发器的动态特性;锁存器、触发器的动态特性;锁存器和触发器锁存器与触发器锁存器与触发器共同点:共同点:具有具有0 0 和和1 1两个稳定状态,一旦状态被确定,就能自行两个稳定状态,一旦状态被确定,就能自行保持一个锁存器或触发器能存储一位二进制码一个锁存器或触发器能存储一位二进制码 不同点:不同点:锁存器锁存器---对对脉冲电平脉冲电平敏感的存储敏感的存储电路,在特定输入脉冲电平作用下电路,在特定输入脉冲电平作用下改变状态改变状态触发器触发器---对对脉冲边沿脉冲边沿敏感的存储敏感的存储电路,在时钟脉冲的上升沿或下降电路,在时钟脉冲的上升沿或下降沿的变化瞬间改变状态。
沿的变化瞬间改变状态 CP CP 第五章第五章 锁存器和触发器锁存器和触发器锁存器和触发器5.1.1 双稳态的概念双稳态的概念5.1.2 双稳态存储单元电路双稳态存储单元电路5.1 双稳态存储单元电路双稳态存储单元电路5.1 双稳态存储单元电路双稳态存储单元电路5.1 双稳态存储单元电路双稳态存储单元电路5.1 双稳态存储单元电路双稳态存储单元电路锁存器和触发器5.1.1 双稳态的概念双稳态的概念5.1.1 双稳态的概念双稳态的概念双稳态的物理模型双稳态的物理模型锁存器和触发器反馈反馈5.1.2 双稳态存储单元电路双稳态存储单元电路 Q端的状态定义为电路输出状态端的状态定义为电路输出状态电路有两个互补的输出端电路有两个互补的输出端1. 电路结构电路结构 5.1.2 双稳态存储单元电路双稳态存储单元电路 锁存器和触发器2、数字逻辑分析、数字逻辑分析————电路具有记忆电路具有记忆1 1位二进制数据的功能位二进制数据的功能 当当 Q = 1当当 Q = 010011011005.1.2 双稳态存储单元电路双稳态存储单元电路 锁存器和触发器5.2.1 SR 锁存器锁存器5.2 锁存器锁存器5.2.1 D 锁存器锁存器5.2 锁存器锁存器锁存器和触发器5.2.1 SR 锁存器锁存器1. 基本基本SR锁存器锁存器初态:初态:R、、S信号作用前信号作用前Q端的端的状态,初态状态,初态用用Q n表示。
表示次态:次态:R、、S信号作用后信号作用后Q端的端的状态次态状态次态用用Q n+1表示5.2.1 SR 锁存器锁存器锁存器锁存器: :是一种对脉冲电平敏感的存储单元电路是一种对脉冲电平敏感的存储单元电路锁存器和触发器1) 1) 工作原理工作原理R=0、、S=0状态不变状态不变若初态若初态 Q n = 11 10 01 1若初态若初态 Q n = 00 01 10 05.2.1 SR 锁存器锁存器0 00 00 00 0锁存器和触发器无论初态无论初态Q n为为0或或1,锁存器的次态为为,锁存器的次态为为1态 信号消失信号消失后新的状态将被记忆下来后新的状态将被记忆下来0 01 1若若初态初态 Q n = 11 10 01 1若初态若初态 Q n = 00 01 10 01 10 0R=0、、S=1置置1 15.2.1 SR 锁存器锁存器锁存器和触发器无论初态无论初态Q n为为0或或1,锁存器的次态为,锁存器的次态为0态 信号消失后信号消失后新的状态将被记忆下来新的状态将被记忆下来1 10 0若若初态初态 Q n = 11 11 10 0若初态若初态 Q n = 01 10 00 01 10 01 1R=1 、、 S=0置置05.2.1 SR 锁存器锁存器0 0锁存器和触发器1 11 10 00 0S=1 、、 R=1无论初态无论初态Q n为为0或或1,触发器的次态,触发器的次态 、、 都为都为0 。
状态不确定状态不确定约束条件约束条件: SR = 0当当S、、R 同时回到同时回到0时,由于两个与非时,由于两个与非门的延迟时间无法确定,使得触发器门的延迟时间无法确定,使得触发器最终稳定状态也不能确定最终稳定状态也不能确定触发器的输出既不是触发器的输出既不是0态,也不是态,也不是1态态5.2.1 SR 锁存器锁存器锁存器和触发器2 2)功能表及逻辑符号)功能表及逻辑符号功能表功能表5.2.1 SR 锁存器锁存器QRSQ逻辑符号逻辑符号001不不变变Q1010R不确定不确定10保持保持锁存器锁存器状态状态010不不变变Q1100S锁存器和触发器3 3)工作波形)工作波形5.2.1 SR 锁存器锁存器锁存器和触发器例例5.2.1 图中基本图中基本SR锁存器的锁存器的S、、R端的输入波形如图所示,试端的输入波形如图所示,试画出画出Q和和 Q 的波形锁存器和触发器4)用与非门构成的基本)用与非门构成的基本SR锁存器锁存器、c.国标逻辑符号国标逻辑符号a.电路图电路图b.功能表功能表 110010100101不变不变11不变不变Q5.2.1 SR 锁存器锁存器基本基本SR锁存器锁存器约束条件约束条件: S +R = 1锁存器和触发器 例例5.2.2 运用基本运用基本SR锁存器消除机械开关触点抖动引锁存器消除机械开关触点抖动引起的脉冲输出。
起的脉冲输出 5.2.1 SR 锁存器锁存器锁存器和触发器5.2.1 SR 锁存器锁存器锁存器和触发器基本基本SR锁存器:锁存器:1、在输入信号1、在输入信号S和和R的全部时间内,都能直接的全部时间内,都能直接 改变输出端的状态;改变输出端的状态;2、抗干扰能力最弱;2、抗干扰能力最弱;5.2.1 SR 锁存器锁存器3、受约束条件的限制;3、受约束条件的限制; 与非门构成的基本与非门构成的基本SRSR锁存器约束条件:锁存器约束条件:S+R=1 或非门构成的基本或非门构成的基本SRSR锁存器约束条件:锁存器约束条件:SR=0锁存器和触发器2. 逻辑门控逻辑门控SR锁存器锁存器 电路结构电路结构 国标逻辑符号国标逻辑符号基本基本SR锁存器锁存器使能信号控制门电路使能信号控制门电路5.2.1 SR 锁存器锁存器5.2.1 SR 锁存器锁存器锁存器和触发器工作原理工作原理 S=0,,R=0::Qn+1=Qn S=1,,R=0::Qn+1=1 S=0,,R=1::Qn+1=0 S=1,,R=1::Qn+1= ФE=1::E=0::状态发生变化状态发生变化 状态不变状态不变Q3 = S Q4 = R5.2.1 SR 锁存器锁存器锁存器和触发器5.2.1 SR 锁存器锁存器的波形。
的波形 逻辑门控逻辑门控SR锁存器的锁存器的E、、S、、R的波形如下图虚线上边所示,的波形如下图虚线上边所示,锁存器的原始状态为锁存器的原始状态为Q = 0,,试画出试画出Q3、、Q4、、Q和和 Q锁存器和触发器逻辑门控逻辑门控SR锁存器:锁存器:1、工作方式1、工作方式 E=1 输出状态根据接收的输出状态根据接收的SR信号改变信号改变 E=0 输出状态保持不变输出状态保持不变2、缺点:存在空翻(2、缺点:存在空翻(E=1期间期间Q可能多次翻转)可能多次翻转)3、受约束条件的限制(3、受约束条件的限制(SR=0))5.2.1 SR 锁存器锁存器锁存器和触发器5.2.2 D 锁存器锁存器1、逻辑门控、逻辑门控D锁存器锁存器国标逻辑符号国标逻辑符号逻辑电路图逻辑电路图5.2.2 D 锁存器锁存器锁存器和触发器S =0 R=1D=0Q = 0D=1Q = 1E=0不变不变E=1=S= DS =1 R=0D锁存器的功能表锁存器的功能表置置10111置置01001保持保持不变不变不不变变×0功能功能QDEQ逻辑逻辑功能功能5.2.2 D 锁存器锁存器锁存器和触发器2、传输门控、传输门控D锁存器锁存器 (c) E=0时时(b) E=1时时电路结构电路结构TG2导通,导通,TG1断开断开 TG1导通,导通,TG2断开断开Q = DQ 不变不变5.2.2 D 锁存器锁存器锁存器和触发器工作波形工作波形5.2.2 D 锁存器锁存器锁存器和触发器3、、D锁存器的动态特性锁存器的动态特性定时图定时图: :表示电路动作过程中,对各输入信号的时间要表示电路动作过程中,对各输入信号的时间要求以及输出对输入信号的响应时间。
求以及输出对输入信号的响应时间 5.2.2 D 锁存器锁存器EQtSUSUDtWtPLHtHtPHL5.2.2 D 锁存器锁存器锁存器和触发器建立时间建立时间tSU:表示表示D信号对信号对E下降沿的最少时间提前量下降沿的最少时间提前量保持时间保持时间tH:表示表示D信号在信号在E电平下降后需要保持的最少时间电平下降后需要保持的最少时间脉冲宽度脉冲宽度tW:表示保证表示保证D信号正确传送对信号正确传送对E信号最小宽度的要求信号最小宽度的要求传输延迟时间传输延迟时间tPLH 和和tPLH:表示表示D、、E信号作用后信号作用后Q(或(或Q)响)响应的最大延迟时间应的最大延迟时间EQtSUSUDtWtPLHtHtPHL锁存器和触发器5.2.2 D 锁存器锁存器tSU、、 tH、、 tW是对输入时间的要求,若不遵守对是对输入时间的要求,若不遵守对输入信号的要求,则可能出现错误的逻辑输出;输入信号的要求,则可能出现错误的逻辑输出;tPLH 和和tPLH是电路输出的延迟,对后面驱动的是电路输出的延迟,对后面驱动的电路的时间特性产生影响;电路的时间特性产生影响;对上述的时间关系,要留有充分的时间余地,对上述的时间关系,要留有充分的时间余地,特别是电路工作在接近定时极限的高频条件下。
特别是电路工作在接近定时极限的高频条件下锁存器和触发器74HC/HCT373 八八D锁存器锁存器4. 典型集成电路典型集成电路5.2.2 D 锁存器锁存器传输门控传输门控D锁存器锁存器锁存使能锁存使能信号信号输出使能输出使能信号信号锁存器和触发器74HC/HCT373的功能表的功能表L*和和H*表示门控电平表示门控电平LE由高变低之前瞬间由高变低之前瞬间Dn的逻辑电平的逻辑电平5.2.2 D 锁存器锁存器高阻高阻×H × ×锁存和禁止输出锁存和禁止输出LHLH L L L※※ L L H※※锁存和读锁存器锁存和读锁存器LHLHL H LL H H使能和读锁存器使能和读锁存器(传送模式)(传送模式)QNDNLEOE输出输出内部锁存内部锁存器状态器状态输入输入工作模式工作模式锁存器和触发器5.3 触发器的电路结构和工作原理触发器的电路结构和工作原理5.3.1 主从触发器主从触发器5.3.2 维持阻塞触发器维持阻塞触发器 5.3.3 利用传输延时的触发器利用传输延时的触发器5.3.4 触发器的动态特性触发器的动态特性5.3 触发器的电路结构和工作原理触发器的电路结构和工作原理锁存器和触发器锁存器在锁存器在E的高的高(低低)电平期间电平期间对信号敏感对信号敏感触发器在触发器在CP的上升沿的上升沿(下降下降沿沿)对信号敏感对信号敏感5.3 触发器的电路结构和工作原理触发器的电路结构和工作原理在时钟脉冲边沿作用下的状在时钟脉冲边沿作用下的状态刷新称为态刷新称为触发触发;具有这种;具有这种特性的存储单元电路称为特性的存储单元电路称为触触发器发器.CP:上升沿触发:上升沿触发CP :下降沿触发:下降沿触发5.3 触发器的电路结构和工作原理触发器的电路结构和工作原理锁存器和触发器触发器主要有三种:触发器主要有三种:主从触发器主从触发器维持阻塞触发器维持阻塞触发器传输延迟触发器传输延迟触发器5.3 触发器的电路结构和工作原理触发器的电路结构和工作原理锁存器和触发器主锁存器与从锁存器结主锁存器与从锁存器结构相同构相同5.3.1 主从触发器主从触发器主锁存器的锁存使能信主锁存器的锁存使能信号正好与从锁存器相反,号正好与从锁存器相反,利用两个锁存器交互锁利用两个锁存器交互锁存存5.3.1 主从触发器主从触发器主从触发器由两级锁存器构成,其中一级接收输入信号,其状主从触发器由两级锁存器构成,其中一级接收输入信号,其状态直接由输入信号决定,称为主锁存器态直接由输入信号决定,称为主锁存器还有一级的输入与主锁还有一级的输入与主锁存器的输出连接,其状存器的输出连接,其状态由主锁存器的状态决态由主锁存器的状态决定,称为从锁存器定,称为从锁存器。
锁存器和触发器1、工作原理、工作原理 TG1导通,导通,TG2断开断开——输入信号输入信号D 送入主锁存器送入主锁存器TG3断开,断开,TG4导通导通——从锁存器维持在原来的状态不变从锁存器维持在原来的状态不变 (1) CP=0时时: =1,,C=0,,Q 跟随跟随D端的状态变化,使端的状态变化,使Q =D 5.3.1 主从触发器主从触发器5.3.1 主从触发器主从触发器锁存器和触发器(2) CP由由0跳变到跳变到1 : =0,,C=1,,触发器的状态仅仅取决于触发器的状态仅仅取决于CP信号上升沿到达前瞬间的信号上升沿到达前瞬间的D信号信号 TG3导通,导通,TG4断开断开——从锁存器从锁存器Q 的的信号送信号送Q端,端,使使Q=D TG1断开,断开,TG2导通导通——输入信号输入信号D 不能送入主锁存器不能送入主锁存器主锁存器主锁存器维持原态不变维持原态不变 5.3.1 主从触发器主从触发器5.3.1 主从触发器主从触发器锁存器和触发器5.3.1 主从触发器主从触发器D触发器的特性方程触发器的特性方程((CP上升沿有效上升沿有效↑))可见,可见,从锁存器从锁存器在工作中总是跟随在工作中总是跟随主锁存器主锁存器的状态的状态变化,因之称为变化,因之称为“主从主从”触发器。
而功能上属于脉触发器而功能上属于脉冲边沿作用引起状态刷新,固称为冲边沿作用引起状态刷新,固称为D触发器触发器如以如以Qn+1表示表示CP信号上升沿到达后触发器的状态,信号上升沿到达后触发器的状态,则有:则有:称为称为D触发器的特性方程触发器的特性方程锁存器和触发器2、、 典型集成电路典型集成电路 74HC/HCT74 中中D触发器的逻辑图触发器的逻辑图5.3.1 主从触发器主从触发器锁存器和触发器 74HC/HCT74的功能表的功能表LHH↑HHHLL↑HHQn+1DCPHH××LLHL××LHLH××HLQDCP输输 出出输输 入入国标逻辑符号国标逻辑符号具有直接置具有直接置1、直接置、直接置0,正边沿触发的,正边沿触发的D功能触发器功能触发器5.3.1 主从触发器主从触发器锁存器和触发器1、、CP=0时主触发器接收输入信号,时主触发器接收输入信号,CP上升沿时上升沿时从触发器根据从触发器根据CP上升沿前主触发器的状态触发上升沿前主触发器的状态触发翻转2、、克服了门控触发器的空翻现象克服了门控触发器的空翻现象3、主触发器在、主触发器在CP==0的全部时间里输入信号都将的全部时间里输入信号都将对主触发器起控制作用(影响抗干扰能力)。
对主触发器起控制作用(影响抗干扰能力)主从触发器主从触发器5.3.1 主从触发器主从触发器锁存器和触发器5.3.2 维持阻塞触发器维持阻塞触发器电路结构电路结构 置置0维持线维持线响应输入响应输入D和和CP信号信号根据根据 确定确定触发器的状态触发器的状态 5.3.2 维持阻塞触发器维持阻塞触发器锁存器和触发器4 CP = 0 1 1、工作原理、工作原理 Qn+1=QnD 信号进入触发器信号进入触发器,为状态刷新作好准备为状态刷新作好准备Q1 = DQ4= D5.3.2 维持阻塞触发器维持阻塞触发器0 01 11 1D DD D G1 & C P Q1 & GG3 & & & G5Q2 Q3 S R Q4 D G6Q Q & 1234G输出锁存器处于输出锁存器处于保持状态保持状态G2G3被封锁被封锁输出输出Q2 =Q3=1锁存器和触发器4 当当CP 由由0 跳变为跳变为1D DG1 & C PQ1 & G2G3& & & G5 Q2Q3S R GQ4 D G6Q Q & D DD D在在CP脉冲的上升沿,触法器按此前的脉冲的上升沿,触法器按此前的D信号刷新信号刷新5.3.2 维持阻塞触发器维持阻塞触发器G2G3被打开被打开134Q2 Q3状态分别由状态分别由Q1 Q4决定决定Q2 = Q1D DS 、、 R互补互补Qn+1=DQ3 = Q4锁存器和触发器4 当当CP =1D信号不影响信号不影响 、、 的状态,的状态,Q的状态不变的状态不变G1 & C PQ1 & G2 G3& & & G5Q2 Q3 S R GQ4 D GQ Q & 1 10 0置置1维持线维持线置置0 阻塞线阻塞线1 11 10 05.3.2 维持阻塞触发器维持阻塞触发器64310 0置置1阻塞、置阻塞、置0维维持线持线5.3.2 维持阻塞触发器维持阻塞触发器锁存器和触发器(1))CP=0时,触发器的状态不变。
可接收信号时,触发器的状态不变可接收信号D ((2)当)当CP由由0变变1时触发器翻转时触发器翻转Qn+1=D3)触发器翻转后,在)触发器翻转后,在CP=1时输入信号被封锁触发器的时输入信号被封锁触发器的状态不变状态不变该触发器是该触发器是在在CP正跳沿前接受输入信号正跳沿前接受输入信号,,正跳沿时触发器正跳沿时触发器翻转翻转,,正跳沿后输入即被封锁正跳沿后输入即被封锁,三步都是在正跳沿前后完,三步都是在正跳沿前后完成成.工作原理归纳工作原理归纳5.3.2 维持阻塞触发器维持阻塞触发器锁存器和触发器2. 典型集成电路典型集成电路-----74LS74 / 74F74 5.3.2 维持阻塞触发器维持阻塞触发器74LS74 / 74F74内部都有两个独立的维持阻塞内部都有两个独立的维持阻塞D触发器触发器5.3.2 维持阻塞触发器维持阻塞触发器锁存器和触发器5.3.3 利用传输延迟的触发器利用传输延迟的触发器1、逻辑电路、逻辑电路2、逻辑符号、逻辑符号G12G11G13G4G3G23G22G21&&&&&&≥1≥1CPJKSRJK触发器触发器1J1KCPC1JK锁存器和触发器G5G5&≥1G8G8G3G3&≥1G7G7&G1&G2G2CPJKR RS S&G4G4&G6G61))CP=0时时JK信号被封锁,触发器处于稳态,输出状态不变信号被封锁,触发器处于稳态,输出状态不变0000000113、工作原理、工作原理锁存器和触发器Qn0 10 1G5G5&≥1G8G8G3G3&≥1G7G7&G1&G2G2CPJKR RS S&G4G4&G6G62))CP由由0变为变为1的瞬间的瞬间触发器的输出状态仍然不变触发器的输出状态仍然不变010 10 1QnQnQnQn11QnQnQnQn+1 =QnQn+1 =Qn锁存器和触发器S QnQnQnQnQn11G5G5&≥1G8G8G3G3&≥1G7G7&G1&G2G2CPJKR=R=S=S=&G4G4&G6G6111Qn+1 =QnQn+1 =QnJ QnK QnQnQnRQn3))CP变为变为1以后,以后,CP=1的期间的期间触发器的输出状态仍然不变触发器的输出状态仍然不变锁存器和触发器00G5G5&≥1G8G8G3G3&≥1G7G7&G1&G2G2CPJKR=R=S=S=&G4G4&G6G64))CP由由1变为变为0的瞬间,的瞬间, G3、、G6马上关闭,但马上关闭,但G1、、G2还来不还来不及关闭,期输出仍然为原来的及关闭,期输出仍然为原来的SR 信号,这时后面的电路可以简信号,这时后面的电路可以简化为一个基本化为一个基本SR锁存器。
锁存器1000J QnK Qn00&锁存器和触发器4))CP由由1变为变为0的瞬间,的瞬间, G3、、G6马上关闭,但马上关闭,但G1、、G2还来不还来不及关闭,期输出仍然为原来的及关闭,期输出仍然为原来的SR 信号,这时后面的电路可以简信号,这时后面的电路可以简化为一个基本化为一个基本SR锁存器特点:特点:a)下降沿触发)下降沿触发b))JK无论取什无论取什么组合值都不会么组合值都不会出现使出现使SR同时同时为为0的不定情况的不定情况锁存器和触发器4、典型集成电路、典型集成电路74F系列系列TTL电路电路JK触发器触发器 与原理电路相比,改变了门电路的布局与原理电路相比,改变了门电路的布局 ,增,增加了置位加了置位(置置1)端和复位(置端和复位(置0)端)端74F11274F112芯片含有两个芯片含有两个JK触发器触发器锁存器和触发器逻辑符号:逻辑符号:1SD2SD1Q2RD2K1CP1K2J1J2CP1RD2Q2Q1Q1JC11KSR74F112的国标逻辑符号的国标逻辑符号(引脚见右图(引脚见右图5.3.10)图图5.3.10 74F112的国标逻辑符号的国标逻辑符号锁存器和触发器HHHHHHLHRD××CPH LL××JLHL××KLHHLHLLHQn+1输出输出HHHHHLSD输入输入Qn+1HH×××LL表表5.3.2 74F112功能表功能表锁存器和触发器5.3.4 触发器的动态特性触发器的动态特性动态特性反映其触发器对输入信号和时钟信号间的时间要求,动态特性反映其触发器对输入信号和时钟信号间的时间要求,以及输出状态对时钟信号响应的延迟时间。
以及输出状态对时钟信号响应的延迟时间 建立时间建立时间保持时间保持时间脉冲宽度脉冲宽度传输延时时间传输延时时间传输延时时间传输延时时间5.3.4 触发器的动态特性触发器的动态特性锁存器和触发器保持时间保持时间tH :保证:保证D状态可靠地传送到状态可靠地传送到Q建立时间建立时间tSU ::保证与保证与D 相关的电路建立起稳定的状态,使触相关的电路建立起稳定的状态,使触发器状态得到正确的转换发器状态得到正确的转换最高触发频率最高触发频率fcmax :触发器内部都要完成一系列动作,需要:触发器内部都要完成一系列动作,需要一定的时间延迟,所以对于一定的时间延迟,所以对于CP最高工作频率有一个限制最高工作频率有一个限制触发脉冲宽度触发脉冲宽度tW :保证内部各门正确翻转保证内部各门正确翻转传输延迟时间传输延迟时间tPLH和和tPHL :时钟脉冲:时钟脉冲CP上升沿至输出端新状态上升沿至输出端新状态稳定建立起来的时间稳定建立起来的时间5.3.4 触发器的动态特性触发器的动态特性锁存器和触发器5.4.1 D 触发器触发器 5.4 触发器的逻辑功能触发器的逻辑功能5.4.2 JK 触发器触发器 5.4.3 SR 触发器触发器 5.4.4 D 触发器功能的转换触发器功能的转换 5.4.2 T 触发器触发器 锁存器和触发器5.4 触发器的逻辑功能触发器的逻辑功能触发器的逻辑功能是指触发器的次态和现态及输触发器的逻辑功能是指触发器的次态和现态及输入信号之间在稳态下的逻辑关系。
入信号之间在稳态下的逻辑关系现态:触发器在每次时钟脉冲触发沿到来之前的现态:触发器在每次时钟脉冲触发沿到来之前的状态次态:触发器在每次时钟脉冲触发沿到来之后的次态:触发器在每次时钟脉冲触发沿到来之后的状态这种逻辑关系可以用这种逻辑关系可以用特性表(功能表)特性表(功能表),,特性方特性方程程,,状态图状态图,,波形图波形图等方法来描述等方法来描述锁存器和触发器5.4 触发器的逻辑功能触发器的逻辑功能特性表:以触发器的现态和输入信号为变量,特性表:以触发器的现态和输入信号为变量,以次态为函数,描述它们之间逻辑关系的真值以次态为函数,描述它们之间逻辑关系的真值表特性方程:描述触发器次态特性方程:描述触发器次态Qn+1与输入信号及现与输入信号及现态态Qn 之间的关系的逻辑表达式之间的关系的逻辑表达式状态图:触发器逻辑功能的状态图形表示状态图:触发器逻辑功能的状态图形表示锁存器和触发器5.4.1 D 触发器触发器 1. 特性表特性表 Qn DQn+10000111001112. 特性方程特性方程Qn+1 = D 3. 状态图状态图5.4.1 D 触发器触发器 D 触发器触发器锁存器和触发器 翻 转10011111 置 111010011 置 000011100状态不变01010000 说 明Qn+1QnKJ1.特性表特性表 5.4.2 JK 触发器触发器 JK触发器具有保持、触发器具有保持、置置0、置、置1和翻转功能和翻转功能。
锁存器和触发器2.特性方程特性方程5.4.2 JK 触发器触发器 翻 转10011111 置 111010011 置 000011100状态不变01010000 说 明Qn+1QnKJ锁存器和触发器 翻 转10011111 置 111010011 置 000011100状态不变01010000 说 明Qn+1QnKJ3.状态转换图状态转换图5.4.2 JK 触发器触发器 锁存器和触发器 例例5.4.1 设下降沿触发的设下降沿触发的JK触发器时钟脉冲和触发器时钟脉冲和J、、K信号的波形信号的波形如图所示试画出输出端如图所示试画出输出端Q的波形设触发器的初始状态为的波形设触发器的初始状态为05.4.2 JK 触发器触发器 锁存器和触发器5.4.3 T触发器触发器 特性方程特性方程状态转换图状态转换图特性表特性表011101110000T逻辑符号逻辑符号 5.4.3 T触发器触发器 锁存器和触发器T′触发器触发器逻辑符号逻辑符号 特性方程特性方程时钟脉冲每作用一次,触发器翻转一次时钟脉冲每作用一次,触发器翻转一次。
5.4.3 T触发器触发器 CPQ二分频二分频锁存器和触发器5.4.4 SR 触发器触发器 1. 特性表特性表 2. 特性方程特性方程3. 状态图状态图Qn S RQn+100 0000100101011不确定100110101101111不确定 SR=0(约束条件)(约束条件)5.4.4 SR 触发器触发器 锁存器和触发器D 触发器触发器JK 触发器触发器T 触发器触发器SR 触发器触发器总结总结Qn+1 = D SR=0(约束条件)(约束条件)T′触发器触发器锁存器和触发器5.4.5 D触发器功能的转换触发器功能的转换1.D 触发器构成触发器构成 J K 触发器触发器组合组合电路电路DKJQn+1 = D 5.4.5 D触发器功能的转换触发器功能的转换锁存器和触发器2. D 触发器构成触发器构成 T 触发器触发器Qn+1 = D 组合组合电路电路DT 5.4.5 D触发器功能的转换触发器功能的转换锁存器和触发器3. D 触发器构成触发器构成 T' 触发器触发器Qn+1 = D 5.4.5 D触发器功能的转换触发器功能的转换组合组合电路电路DT′ 锁存器和触发器锁存器和触发器都是具有存储功能的逻辑电路,是构成锁存器和触发器都是具有存储功能的逻辑电路,是构成时序电路的基本逻辑单元。
每个锁存器或触发器都能存储时序电路的基本逻辑单元每个锁存器或触发器都能存储1位位二值信息二值信息 锁存器是对脉冲电平敏感的电路,它们在一定电平作用锁存器是对脉冲电平敏感的电路,它们在一定电平作用下改变状态下改变状态触发器是对时钟脉冲边沿敏感的电路,它们在时钟脉冲触发器是对时钟脉冲边沿敏感的电路,它们在时钟脉冲的上升沿或下降沿作用下改变状态的上升沿或下降沿作用下改变状态触发器按逻辑功能分类有触发器按逻辑功能分类有D触发器、触发器、JK触发器、触发器、T((T'))触发器和触发器和SR触发器它们的功能可用特性表、特性方程和状触发器它们的功能可用特性表、特性方程和状态图来描述触发器的电路结构与逻辑功能没有必然联系态图来描述触发器的电路结构与逻辑功能没有必然联系小结小结锁存器和触发器。





