第章触发器-精选课件.ppt
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- 触发器 精选 课件
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1、河南工业大学电气学院第第5 5章章 触发器触发器5.1.15.1.1或非门实现的或非门实现的SR锁存器锁存器与与河南工业大学电气学院MSI组合逻辑电路的分析的特点?步骤?MSI组合逻辑电路的设计特点?步骤?用译码器、数据选择器实现组合逻辑电路编码器、译码器、数据选择器的扩展2022-12-283触发器是构成时序逻辑电路的基本单元电路。触发器具有记忆功能,能存储一位二进制数码。触发器有三个基本特性:(1)有两个稳态,可分别表示二进制数码0和1,无外触发时可维持稳态;(2)外触发下,两个稳态可相互转换(称翻转);(3)有两个互补输出端。河南工业大学电气学院按按结结构构可可分分为为SR锁存器锁存器边
2、沿触发触发器边沿触发触发器电平触发的触发器电平触发的触发器脉冲触发的触发器脉冲触发的触发器触发器分类触发器分类按按逻逻辑辑功功能能可可分分为为SR触发器触发器 JK触发器触发器 D触发器触发器 T和和T触发器触发器 河南工业大学电气学院5.1 触发器的电路结构与动作特点触发器的电路结构与动作特点一、一、SR锁存器锁存器1.或非门构成或非门构成RD Reset直接复位端直接复位端(置置0端)端)SD Set直接置位端直接置位端(置置1端)端)(基本(基本RS触发器)触发器)河南工业大学电气学院或非门组成的基本或非门组成的基本RS触发器的特性表触发器的特性表0000111100河南工业大学电气学院
3、或非门组成的基本或非门组成的基本RS触发器的特性表触发器的特性表01001河南工业大学电气学院或非门组成的基本或非门组成的基本RS触发器的特性表触发器的特性表10001河南工业大学电气学院或非门组成的基本或非门组成的基本RS触发器的特性表触发器的特性表11000000当当SD、RD同时撤去时,输出端同时撤去时,输出端Q和和Q状态不定。状态不定。?设计电路时此种情况应避免设计电路时此种情况应避免河南工业大学电气学院与非门组成的基本RS触发器(a)逻辑电路 (b)逻辑符号 1状态:Q1 Q 0 0状态:Q0 Q 1Reset为置0端(或复位端)Set为置1端(或置位端)非号“”:表示低电平有效表
4、示 低 电平有效电路组成及逻辑符号 2、与非门实现的、与非门实现的SR锁存器锁存器 河南工业大学电气学院与非门组成的基本与非门组成的基本RSRS触发器的特性表触发器的特性表1100111010河南工业大学电气学院与非门组成的基本与非门组成的基本RS触发器的特性表触发器的特性表011100河南工业大学电气学院与非门组成的基本与非门组成的基本RS触发器的特性表触发器的特性表101100河南工业大学电气学院与非门组成的基本与非门组成的基本RS触发器的特性表触发器的特性表00111111?当当SD、RD同时撤去时,输出端同时撤去时,输出端Q和和Q状态不定。状态不定。设计电路时此种情况应避免设计电路时此
5、种情况应避免仿真仿真 河南工业大学电气学院例例100111001110101101001110101100011河南工业大学电气学院 应用举例应用举例 利用RS锁存器的记忆功能消除机械开关振动引起的干扰脉冲。机械开关 (a)电路 (b)输出电压波形2022-12-2817利用RS锁存器消除机械开关振动的影响(a)电路 (b)电压波形河南工业大学电气学院5.25.2电平触发的触发器电平触发的触发器(同步触发器同步触发器)5.2.15.2.1 同步同步RS触发器触发器5.2.25.2.2 同步同步D触发器触发器5.2.3 5.2.3 脉冲触发的触发器脉冲触发的触发器5.2.45.2.4 边沿边沿D
6、触发器触发器 河南工业大学电气学院锁存器有什么特点?请画出与非门实现的锁存器的电路图。请列出锁存器的功能表。什么叫现态?次态?RS锁存器的触发方式?2022-12-2820 RS锁存器的触发方式(动作特点):逻辑电平直接触发。(由输入信号直接控制)在实际工作中,要求触发器按统一的节拍进行状态更新。措施:同步触发器(时钟触发器或钟控触发器):具有时钟脉冲CLK控制的触发器。该触发器状态的改变与时钟脉冲同步。CLK:控制时序电路工作节奏的固定频率的脉冲信号,一般是矩形波。同步触发器的状态更新时刻:受CLK输入控制。触发器更新为何种状态:由触发输入信号决定。河南工业大学电气学院5.2.15.2.1
7、同步同步RS触发器触发器1.电路组成及逻辑符号同步RS触发器 (a)逻辑电路 (b)逻辑符号 在CLK=0期间,G3、G4被封锁,触发器状态不变。在CLK=1期间,由R和S端信号决定触发器的输出状态。结论:触发器的动作时间是由时钟脉冲CLK控制的。触发方式:电平触发方式 只有CLK=1时(高电平有效),触发器的状态才由输入信号R和S来决定。河南工业大学电气学院2.工作原理(仿真运行图)3.功能表(在CLK=1期间有效)现态:CLK脉冲作用前触发器的原状态,用Q表示;次态:CLK脉冲作用后触发器的新状态,用Q*表示。同步RS触发器功能表R为高电平有效触发 S为高电平有效触发 R、S不允许同时有效
8、仿真仿真 河南工业大学电气学院4.工作波形(又称为时序图,)同步RS触发器的时序图 仿真仿真 河南工业大学电气学院5.同步触发器的空翻同步触发器在一个CLK脉冲作用后,出现两次或两次以上翻转的现象称为空翻。同步RS触发器的空翻现象 下面介绍几种能克服空翻的触发器。仿真仿真 河南工业大学电气学院带异步置位、复位端的电平触发带异步置位、复位端的电平触发SR触发器触发器异步置位端(低异步置位端(低电平有效)电平有效)异步复位端(低异步复位端(低电平有效)电平有效)河南工业大学电气学院5.2.2 同步D触发器当CLK=1时,Q*=D同步D触发器功能表河南工业大学电气学院例例1:Q*=D河南工业大学电气
9、学院5.2.35.2.3 脉冲触发的触发器脉冲触发的触发器1.主从RS触发器电路组成及逻辑符号 主从RS触发器 (a)逻辑电路 (b)逻辑符号 主触发器:同步RS触发器,其状态由输入信号决定 从触发器:同步RS触发器,其状态由主触发器的状态决定 表 示 主 从触发方式 表示触发器靠CLK下降沿触发 河南工业大学电气学院2.工作原理(1)当CLK=1时,从触发器的输出状态保持不变,主触发器的输出状态由R和S来决定。(2)当CLK由1跳到0时(或称CP脉冲下降沿到来时),主触发器的输出状态保持不变,从触发器的输出状态由主触发器的状态决定。此时,由于CLK=0,输入信号R和S被封锁。可知,主从触发器
10、分两步工作:第一步,CLK=1期间,主触发器的输出状态由输入信号R和S的状态确定,从触发器的输出状态保持不变。第二步,当CLK从1变为0时,主触发器的输出状态送入从触发器中,从触发器的输出状态由主触发器当时的状态决定。在CLK=0期间,由于主触发器的输出状态保持不变,因而受其控制的从触发器的状态也保持不变。触发方式:主从触发方式(CLK下降沿有效)。主从触发器状态的更新只发生在CLK脉冲的下降沿,触发器的新状态由CLK脉冲下降沿到来之前的R、S信号决定。优点:克服了空翻,提高了工作的可靠性。河南工业大学电气学院3.功能表(只在CLK从1变为0时有效)主从RS触发器功能表 S和R为高电平有效触发
11、 功能与同步RS触发器完全相同。河南工业大学电气学院4.工作波形(又称为时序图,)图4-10主从RS触发器的时序图 河南工业大学电气学院2.主从主从JK触发器触发器也是确定的的情况下,即使出现触发器为解除约束主从*1QRSJKKQRQJS 河南工业大学电气学院J=1 K=0时,时,CLK1期间主触发器置期间主触发器置1;CLK下降沿到达时,从触发器置下降沿到达时,从触发器置1,Q*=1。1011KQRQJS 河南工业大学电气学院01J=0 K=1时,时,CLK1期间主触发器置期间主触发器置0;CLK下降沿到达时,从触发器置下降沿到达时,从触发器置0,Q*=0。00河南工业大学电气学院00J=0
12、 K=0时,触发器保持原来状态不变,时,触发器保持原来状态不变,Q*=Q。河南工业大学电气学院11J=1 K=1时,时,Q=0,G7 输出输出0,主触发器置,主触发器置1,CLK,Q*=1;Q=1,G8 输出输出0,主触发器置,主触发器置0,CLK,Q*=0。Q*=Q河南工业大学电气学院JK触发器的特性表触发器的特性表河南工业大学电气学院 具有多具有多输入端的主输入端的主从从JK触发器,触发器,输入端输入端J1和和J2、K1和和K2是与的关系。是与的关系。河南工业大学电气学院集成主从集成主从JK触发器触发器321KKKK 321JJJJ 低电平有效低电平有效CP下降沿触发河南工业大学电气学院C
13、LKJKQQOOOOOttttt河南工业大学电气学院例例2:河南工业大学电气学院脉冲触发方式的动作特点脉冲触发方式的动作特点:(1)触发器翻转分)触发器翻转分两步动作两步动作:第一步,在第一步,在 CLK1期间主触发器接收输入端信号,被置期间主触发器接收输入端信号,被置成相应的状态,从触发器不变;成相应的状态,从触发器不变;第二步,第二步,CLK下降沿到来时从触发器按照主触发器的状下降沿到来时从触发器按照主触发器的状态翻转,输出端态翻转,输出端Q和和Q的状态改变发生在的状态改变发生在CLK下降沿。下降沿。(2)在)在CLK=1的全部时间里输入信号都将对主触发器起的全部时间里输入信号都将对主触发
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