第22章 触发器和时序逻辑电路
北工大-触发器和时序逻辑电路选择题
触发器和时序逻辑电路一、单项选择题1.触发器输出的状态取决于( )。
(a)输入信号 (b)电路的原始状态 (c)输入信号和电路的原始状态2.逻辑电路如图所示，当A=“1”，R=“0”时，RS触发器（）。
(a)具有计数功能 (b)置“0” (c)置“1” (d)保持原状态3.逻辑电路如图所示，A=“1”时，RS触发器（）。
(a)具有计数功能 (b)置“0” (c)置“1”6.主从型JK触发器的状态表为( )。
(a) (b) (c)7.逻辑电路如图所示，分析图中J，C的波形。
当初始状态为“0”时，输出Q 是“0”的瞬间为( )。
(a)t1 (b)t2 (c)t39.逻辑电路如图所示，当A=“1”时，C脉冲来到后JK触发器（）。
(a)具有计数功能 (b)置“0” (c)置“1”10.逻辑电路如左下图所示，A=“1”时，C脉冲来到后JK触发器（）。
(a)具有计数功能 (b)置“0” (c)置“1”11.逻辑电路如右上图所示，A=“0”时，C脉冲来到后JK触发器（）。
(a)具有计数功能 (b)置“0” (c)置“1”12.逻辑电路如图所示，A=“0”时，C脉冲来到后D触发器（）。
(a)具有计数器功能 (b)置“0” (c)置“1”13.D触发器的状态表为（）。
(a) (b) (c)14.逻辑电路如图所示，分析C的波形，当初始状态为“0”时，输出Q是“1”的瞬间为（）。
(a)t1 (b)t2 (c)t315.逻辑电路如图所示，A=“1”时，C脉冲来到后D触发器（）。
(a)具有计数器功能 (b)置“0” (c)置“1”17.触发器连接如右上图所示，则具有（）。
(a)T触发器功能 (b)D触发器功能 (c)T'触发器功能18.逻辑电路如图所示，A=“1”时，该逻辑电路具有（）。
(a)D触发器功能 (b)T触发器功能 (c)T 触发器功能23.如果要构成n位二进制计数器，需用双稳态触发器的个数最少为( )。
总结使用触发器、移位寄存器设计时序逻辑电路和方法。
总结使用触发器、移位寄存器设计时序逻辑电路和方法。
在数字电路设计中，时序逻辑电路是指需要考虑时间因素的电路，其输出取决于当前和之前的输入信号。
触发器和移位寄存器是时序逻辑电路中常用的组件，它们可以被用来存储信息和同步信号，从而帮助我们构建更加复杂的电路。
触发器是一种时序逻辑电路，它可以存储一个比特位，并且只能被时钟信号触发来改变存储状态。
触发器的最常见类型是D触发器，它有一个数据输入(D)和时钟输入(C)，当C的上升沿到来时，D触发器会将D的数据存入内部寄存器中。
移位寄存器是一种特殊的触发器组合，其可以在多个触发器之间进行移位操作。
移位寄存器通常用于存储多个比特位，并且可以用于串行通信和数字信号处理等应用中。
当时钟信号触发时，移位寄存器会将每个触发器的输出传递给下一个触发器，从而实现数据的移位操作。
时序逻辑电路的设计需要考虑各种电路的延迟和时序关系，以确保电路的正确功能。
此外，还需要注意电路中的时钟频率，以确保电路能够快速响应输入信号并进行适当的处理。
在实际的电路设计中，我们可以使用Verilog或VHDL等硬件描述语
言来描述时序逻辑电路和组件，从而可以通过模拟和仿真来验证电路
的正确性。
同时，我们还可以使用EDA工具来帮助我们自动化设计流程，从而提高设计效率和准确性。
总之，触发器和移位寄存器是时序逻辑电路中非常重要的组件，它们可以帮助我们存储和处理数字信号，并构建更加复杂的数字电路。
在电路设计过程中，我们需要注意各种时序关系和延迟，并使用适当的硬件描述语言和EDA工具来实现设计目标。
时序电路逻辑功能描述方式
时序电路逻辑功能描述方式时序电路是一种电子电路，其逻辑功能在不同时间点上发生变化。
在时序电路中，电路的输出不仅依赖于当前的输入信号，还依赖于过去的输入信号和电路的内部状态。
时序电路通常由触发器（Flip-Flop）和组合逻辑门组成。
触发器是一种存储元件，可以存储一个二进制位的状态。
组合逻辑门通过将触发器的输出连接起来，并根据输入信号的条件决定是否改变触发器的状态。
通过这种方式，时序电路可以实现复杂的逻辑功能。
为了描述时序电路的逻辑功能，我们可以使用状态图、状态表和状态方程等方式。
状态图（State Diagram）是时序电路的一种图形表示方法。
它通过节点和有向边来表示电路的不同状态和状态之间的转换关系。
每个节点表示一个电路的状态，每条边表示一种条件下的状态转换。
状态图可以直观地描述时序电路的逻辑功能。
状态表（State Table）是时序电路的一种表格表示方法。
它列出了电路的每个状态和每个状态下的输出。
状态表通常包括当前状态、下一个状态和输出信号等列。
状态表可以清晰地描述电路的逻辑功能，并方便进行状态迁移和输出信号的计算。
状态方程（State Equation）是时序电路的一种数学描述方法。
它通过逻辑代数或布尔代数的形式表示电路的当前状态、输入信号和输出信号之间的关系。
状态方程可以使用逻辑门的真值表或卡诺图来推导得到。
在描述时序电路的逻辑功能时，我们通常需要确定以下几个方面的内容：1.电路的输入信号：输入信号是时序电路的触发条件，决定触发器状态的改变。
输入信号可以是外部输入，如开关和按钮，也可以是其他逻辑电路的输出。
2.电路的内部状态：内部状态是触发器的状态，它存储了电路的前一时刻的信息。
内部状态可以是一个或多个触发器的组合。
3.电路的输出信号：输出信号是根据当前输入信号和内部状态计算得到的结果。
输出信号可以是一个或多个逻辑电平。
4.电路的逻辑功能：逻辑功能是指输入信号和输出信号之间的关系，在不同的状态和条件下，输出信号如何发生改变。
时序逻辑电路知识要点复习
《时序逻辑电路》知识要点复习一、时序逻辑电路1、时序逻辑电路：电路的输出状态不仅与同一时刻的输入状态有关，也与电路原状态有关。
时序逻辑电路具有记忆功能。
2、时序逻辑电路分类：可分为两大类：同步时序电路与异步时序电路。
（1）同步时序电路：各触发器都受到同一时钟脉冲控制，所有触发器的状态变化都在同一时刻发生。
（2）异步时序电路：各触发器没有统一的时钟脉冲(或者没有时钟脉冲)，各触发器状态变化不在同一时刻发生。
计数器、寄存器都属于时序逻辑电路。
3、时序逻辑电路由门电路和触发器组成，触发器是构成时序逻辑电路的基本单元。
二、计数器1、计数器概述：（1）计数器：能完成计数，具有分频、定时和测量等功能的电路。
（2）计数器的组成：由触发器和门电路组成。
2、计数器的分类：按数制分：二进制计数器、十进制计数器、N 进制(任意进制)计数器；按计数方式分：加法计数器、减法计数器、可逆计数器；按时钟控制分：同步计数器、异步计数器。
3、计数器计数容量（长度或模）:计数器能够记忆输入脉冲的数目，就称为计数器的计数容量（或计数长度或计数模），用 M 表示。
3 位二进制同步加法计数器：M=23=8，n 位二进制同步加法计数器：M=2n，n 位二进制计数器需要用n个触发器。
4、二进制计数器(1)异步二进制加法计数器：如下图电路中，四个JK触发器顺次连接起来，把上一触发器的Q 端输出作为下一个触发器的时钟信号，CP0=CP CP1=QCP2=Q1CP3=Q2，J=K=1J1=K1=1 J2=K2=1 J3=K3=1Q3Q2Q1Q为计数输出，Q3为进位输出，Rd 为异步复位（清0）这样构成了四位异步二进制加计数器。
在计数前清零，Q3Q2Q1Q=0000；第一个脉冲输入后，Q3Q2Q1Q=0001；第二个脉冲输入后，Q3Q2Q1Q=0010；第三个脉冲输入后，Q3Q2Q1Q=0011，……，第15个脉冲输入后，Q3Q2Q1Q=1111，第16个脉冲输入后，Q3Q2Q1Q=0000，并向高位输出一个进位信号，当下一个脉冲来时，进入新的计数周期。
触发器Flip-Flops和时序电路
组合逻辑电路组成，能够将输入信号向左或向右移动指定的位数。
时序电路的应用
数字逻辑控制
时序电路在数字逻辑控制中有着 广泛的应用，例如在计算机、数 字交换机、数控机床等设备中， 都需要使用时序电路来实现数字
逻辑控制。
通信技术
在通信技术中，时序电路被广泛 应用于数字信号处理、调制解调、
信道编码等领域。
自动控制
寄存器
寄存器是一种常见的触发器与时序电 路的组合，它由多个触发器组成，用 于存储二进制数据。
计数器
计数器是一种能够自动计数输入脉冲 个数的时序电路，它由多个触发器和 门电路组成。
05 触发器Flip-flops和时序 电路的优化与挑战
触发器Flip-flops的优化策略
减少功耗
通过降低时钟频率、使用低功耗设计 和工艺、以及优化时钟网络来降低功 耗。
触发器Flip-flops是数字逻辑电路 中的基本存储单元，用于存储二进 制状态（0或1）。
工作原理
触发器Flip-flops采用双稳态电路 ，通过时钟信号控制数据输入和 输出，实现状态的存储和切换。
触发器Flip-flops的类型
01
02
03
JK触发器
具有置0、置1、翻转和保 持四种功能，通过改变时 钟信号的相位实现不同操 作。
提高速度
通过优化触发器的结构、减少内部延 迟和传播延迟，以及采用更快的时钟 源来提高速度。
减小面积
通过优化设计、采用更小的单元尺寸 和更高效的布局布线技术来减小面积。
提高可靠性
通过采用冗余设计、错误检测和纠正 技术以及容错逻辑来提高可靠性。
时序电路的优化策略
优化时钟网络
通过减少时钟源的数量、降低时钟频率、 优化时钟分布和减少时钟偏斜来优化时钟
【电工基础知识】时序逻辑电路
【电⼯基础知识】时序逻辑电路时序逻辑电路定义时序逻辑电路主要由触发器构成。
在理论中，时序逻辑电路是指电路任何时刻的稳态输出不仅取决于当前的输⼊，还与前⼀时刻输⼊形成的状态有关。
这跟相反，组合逻辑的输出只会跟⽬前的输⼊成⼀种函数关系。
换句话说，时序逻辑拥有储存器件（）来存储信息，⽽组合逻辑则没有。
从时序逻辑电路中，可以建出两种形式的：：输出只跟内部的状态有关。
（因为内部的状态只会在时脉触发边缘的时候改变，输出的值只会在时脉边缘有改变）：输出不只跟⽬前内部状态有关，也跟现在的输⼊有关系。
时序逻辑因此被⽤来建构某些形式的的，延迟跟储存单元，以及有限状态⾃动机。
⼤部分现实的电脑电路都是混⽤组合逻辑跟时序逻辑。
按“功能、⽤途”分为：1. 寄存器；2. 计数（分频）器；3. 顺序（序列）脉冲发⽣器；4. 顺序脉冲检测器；5. 码组变换器；寄存器定义寄存器：能够暂时存放数码、指令、运算结果的数字逻辑部件，称为寄存器。
寄存器的功能是存储，它是由具有存储功能的组合起来构成的。
⼀个触发器可以存储1位⼆进制代码，故存放n位⼆进制代码的寄存器，需⽤n个触发器来构成。
[1]按照功能的不同，可将寄存器分为基本寄存器和两⼤类。
基本寄存器只能并⾏送⼊数据，也只能并⾏输出。
移位寄存器中的数据可以在移位脉冲作⽤下依次逐位右移或左移，数据既可以并⾏输⼊、并⾏输出，也可以串⾏输⼊、串⾏输出，还可以并⾏输⼊、串⾏输出，或串⾏输⼊、并⾏输出，⼗分灵活，⽤途也很⼴。
[1]知识点概述：1、寄存器，就是能够记忆或存储0和1数码的基本部件。
通常都是由各种触发器和门电路来构成的。
2、寄存器分为仅能存储0和1数码的数码寄存器，和既能存储数码同时也能实现数码的左移或右移的寄位移寄存器。
3、在实际中，通常使⽤集成寄存器。
本节讲解了寄存器的电路构成、⼯作原理、对74LS194双向移位寄存器的使⽤进⾏了介绍。
4、有点寄存器具有左移右移的功能寄存器电路如下：（1）由四个D触发器构成，因为每⼀个D触发器可以存放1位⼆进制信息，所以上述电路的寄存器可存放⼀个4位⼆进制数码，⼀般也把这种寄存器称为数码寄存器。
大学_电工学(吉培荣著)课后答案下载_1
电工学（吉培荣著）课后答案下载电工学（吉培荣著）课后答案下载本书是普通高等教育“十一五”国家级规划教材。
本书是根据当前教学改革形势，在第六版的基础上作了精选、改写、调整、补充而修订编写的。
全书分上、下两册出版。
上册是电工技术部分;下册是电子技术部分。
各章均附有习题。
另编有配套立体化教材(见第七版序言)。
本书可作为高等学校工科非电类专业上述两门课程的教材，也可供社会读者阅读。
本书(第七版)由哈尔滨工程大学张保郁教授审阅。
本书第三版于1987年获全国优秀教材奖，第四版于1997年获国家级教学成果二等奖和国家级科学技术进步三等奖，第五版于获全国普通高等学校优秀教材二等奖，第六版于获国家级教学成果二等奖，并于获第七届全国高校出版社优秀畅销书一等奖，此外还被评为“高等教育百门精品课程教材建设计划”精品项目。
电工学（吉培荣著）：内容简介第1章电路的基本概念与基本定律1.1电路的作用与组成部分1.2电路模型1.3电压和电流的参考方向1.4欧姆定律1.5电源有载工作、开路与短路1.5.1电源有载工作1.5.2电源开路1.5.3电源短路1.6基尔霍夫定律1.6.1基尔霍夫电流定律1.6.2基尔霍夫电压定律1.7电路中电位的概念及计算习题第2章电路的分析方法2.1电阻串并联连接的等效变换2.1.1电阻的串联2.1.2电阻的并联2.2电阻星形联结与三角形联结的等效变换 2.3电源的两种模型及其等效变换2.3.1电压源模型2.3.2电流源模型2.3.3电源两种模型之间的等效变换2.4支路电流法2.5结点电压法2.6叠加定理2.7戴维宁定理与诺顿定理2.7.1戴维宁定理2.7.2诺顿定理2.8受控电源电路的分析2.9非线性电阻电路的分析习题第3章电路的暂态分析第4章正弦交流电路第5章三相电路第6章磁路与铁心线圈电路第7章交流电动机第8章直流电动机第9章控制电机第10章继电接触器控制系统第11章可编程控制器及其应用第12章工业企业供电与安全用电第13章电工测量附录部分习题答案中英文名词对照参考文献第14章半导体器件14.1半导体的导电特性14.1.1本征半导体14.1.2N型半导体和P型半导体 14.2PN结及其单向导电性14.3二极管14.3.1基本结构14.3.2伏安特性14.3.3主要参数14.4稳压二极管14.5双极型晶体管14.5.1基本结构14.5.2电流分配和放大原理14.5.3特性曲线14.5.4主要参数14.6光电器件14.6.1发光二极管14.6.2光电二极管14.6.3光电晶体管习题第15章基本放大电路15.1共发射极放大电路的组成15.2放大电路的`静态分析15.2.1用放大电路的直流通路确定静态值 15.2.2用图解法确定静态值15.3放大电路的动态分析15.3.1微变等效电路法15.3.2图解法15.4静态工作点的稳定15.5放大电路的频率特性15.6射极输出器15.6.1静态分析15.6.2动态分析15.7差分放大电路15.7.1静态分析15.7.2动态分析15.7.3共模抑制比15.8互补对称功率放大电路15.8.1对功率放大电路的基本要求15.8.2互补对称放大电路15.8.3集成功率放大电路15.9场效晶体管及其放大电路15.9.1绝缘栅场效晶体管15.9.2场效晶体管放大电路习题第16章集成运算放大器16.1集成运算放大器的简单介绍16.1.1集成运算放大器的特点16.1.2电路的简单说明16.1.3主要参数16.1.4理想运算放大器及其分析依据 16.2运算放大器在信号运算方面的应用 16.2.1比例运算16.2.2加法运算16.2.3减法运算16.2.4积分运算16.2.5微分运算16.3运算放大器在信号处理方面的应用 16.3.1有源滤波器16.3.2采样保持电路16.3.3电压比较器16.4运算放大器在波形产生方面的应用 16.4.1矩形波发生器16.4.2三角波发生器……第17章电子电路中的反馈第18章直流稳压电源第19章电力电子技术第20章门电路和组合逻辑电路第21章触发器和时序逻辑电路第22章存储器和可编程逻辑器件第23章模拟量和数字量的转换附录部分习题答案中英文名词对照参考文献电工学（吉培荣著）：图书目录点击此处下载电工学（吉培荣著）课后答案。
时序逻辑电路的输出,与电路的原状态 -回复
时序逻辑电路的输出,与电路的原状态-回复时序逻辑电路的输出与电路的原状态息息相关，它们之间的关系是通过时钟信号来实现的。
时序逻辑电路是一种具有状态的电路，它会根据输入信号和当前的状态产生不同的输出信号。
其输出与电路的原状态有着密切的联系，下面我将一步一步回答这个问题，详细阐述时序逻辑电路的输出与电路的原状态之间的关系。
首先，让我们来了解一下时序逻辑电路的基本原理。
时序逻辑电路由触发器（flip-flop）和组合逻辑电路（combinational logic）两部分组成。
触发器用于存储电路的状态，而组合逻辑电路则用于实现输入信号对于状态的转换。
时序逻辑电路的最重要的特点就是其输出不仅与当前的输入信号有关，还与之前的输入信号和状态有关。
时序逻辑电路的输出由两个主要因素决定：输入信号和电路的当前状态。
输入信号就是电路的外部输入，它们会触发电路的状态变化。
电路的当前状态则由之前的输入信号和状态经过逻辑运算得到。
我们可以利用触发器来存储电路的状态，通常使用D触发器和JK触发器。
这些触发器有时也被称为时序存储器，因为它们能够存储电路的状态，并且在时钟信号到来时根据输入信号和当前状态产生输出。
时序逻辑电路的输出在时钟信号的控制下发生变化。
时钟信号是一个周期性的信号，它的高电平和低电平分别代表了一个时钟周期的开始和结束。
在每个时钟周期的上升沿或下降沿，电路会根据当前的状态和输入信号产生新的输出。
时钟信号的频率决定了电路的工作速度，它通常以赫兹（Hz）为单位表示。
时序逻辑电路的输出也可以被称为时钟输出，它在时钟周期的每个时间点都会有一个确定的值。
时序逻辑电路的输出是通过组合逻辑电路计算得到的。
组合逻辑电路是由逻辑门和逻辑门之间的连线组成的，它们根据输入信号和电路的当前状态计算出输出信号。
逻辑门实现了逻辑运算，例如与门、或门、非门等，它们能够实现逻辑与、逻辑或、逻辑非等运算。
组合逻辑电路的输出会被反馈到触发器中，以更新电路的状态。
《电工与电子技术》考试【 触发器和时序逻辑电路】题目类型【问答题】难度【易】
为什么触发器能寄存0或1？
答案：
因为
问题【3】删除修改
基本RS触发器、钟控触发器和边沿触发器在什么时候会因为干扰而可能产生误动作？
答案：
基本RS触发器在任何时候都会受干扰而产生误触发；钟控触发器在CP脉冲高电平期间会因干扰而误触发；而边沿触发器只有在CP脉冲上升沿或是下降沿时才会受干扰产生误触发。
问题【4】删除修改
触发器的逻辑功能有哪几种描述方法？
答案：
触发器的逻辑功能的描述方法有：真值表法；逻辑函数表达式；真值表法；波形图法和状态转换图法等5种。
问题【5】删除修改
钟控触发器的电路结构型式，逻辑功能及触发方式三者之间有什么关系？逻辑功能相同的触发器，触发方式是否相同？
答案：
电路结构不同，逻辑功能和触发器方式便可能不同。但同一种逻辑功能的触发器，可以采用不同的电路结构，便有不同的触发方式。因此，逻辑功能相同的触发器，触发方式不一定相同。
问题【9】删除修改
什么是并行输入、串行输入、并行输出、串行输出？
答案：
并行输入，即当寄存指令来到时，待寄存的各位数据同时存放到各位触发器；串行输入，即在移位脉冲的作用下，待存数据逐位向左或向右移入各触发器；并行输出，即当取指指令来到时，被存放的数据同时在各位触发器的输出端取出；串行输出，即在移位脉冲的作用下，被存数据由最高位或最低位逐位取出。
问题【10】删除修改
什么是异步计数器，什么是同步计数器两者有什么区别？
答案：
异步计数器，即计数脉冲不是同时加到各位触发器的C端，因此各位触发器的翻转有先后次序，即是异步的。同步计数器，即计数脉冲是同时加到各位触发器的C端，因此各位触发器的翻转和计数脉冲同步。同步计数器运算速度快，可靠性高。而异步计数器不仅运算速度慢，而且可能产生误码，如由状态“0111”变到“1000”的过程实际上是111→0110→0100→0000→1000。同步计数器则在同一时刻由0111→1000。
时序逻辑电路
3 ． 异步减 法计 数器
（1）3位递减计数器的状态
（2）电路组成
二 、 十进制计数器
十进制递减计数器的状态
1．电路组成
异步十进制加法计数器
2．工作原理
（1）计数器输入0～9个计数脉冲时，工作过程与4位二进制异步加法计数器完 全相同，第9个计数脉冲后，Q3Q2Q1Q0状态为1001。 （2）第10个计数脉冲到来后，此时计数器状态恢复为0000，跳过了1010~1111 的6个状态，从而实现842lBCD码十进制递增计数的功能。
④ 最 高 位 触 发 器 FF 3 是 在 Q 0 、 Q 1 、 Q 2 同 时 为 1 时 触 发 翻 转 ， 即 FF 0 ～ FF 2 原均为 1 ，作加 l 计数时，产生进位使 FF 3 翻转为 l 。
（2）电路组成
4位二进制同步加法计数器逻辑图
工
程
应
用
计数不正常的故障检测 第一步，先查工作电源是否正常；第二步，检查触 发器的复位端是否被长置成复位状态；第三步，用示波器观测计数脉冲是否加到 了触发器的CP端；第四步，替换触发器，以确定集成电路是否损坏。
第二节 计数器
在数字系统中，能统计输入脉冲个数的电路称为计数器。
一 、二进 制计 数器 1 ． 异步二 进制 加法计 数器
每输入一个脉冲，就进行一次加 1 运算的计数器称为加法 计数器，也称为递增计数器。 4 个 JK 触发器构成的异步加 法计数器如下图所示。
图中 FF 0 为最低位触发器，其控制端 C l 接收输入脉冲，输 出信号 Q 0 作为触发器 FF 1 的 CP ， Q 1 作为触发器 FF 2 的 CP ， Q 2 作为 FF 3 的 CP 。各触发器的 J 、 K 端均悬空，相当于 J = K =1 ，处于计数状态。各触发器接收负跳变脉冲信号时 状态就翻转，它的时序图见下图。
河北联合大学-(原河北理工大学)电工学试题库及答案--第22章-触发器和时序逻辑电路--习题
第22 章触发器和时序逻辑电路10860 触发器按其工作状态是否稳定可分为( )。
(a) RS 触发器，JK 触发器，D 触发器，T 触发器(b) 双稳态触发器，单稳态触发器，无稳态触发器(c) 主从型触发器，维持阻塞型触发器。
20864 在R D=“0”，S D =“1”时，基本RS 触发器( )。
(a) 置“0”(b) 置“1”(c) 保持原状态30869 逻辑电路如图所示，分析R D ，S D 的波形，当初始状态为“0”时，t1 瞬间输出Q 为( )。
(a) “0”(b) “1”(c) 不定"1"S D QRDRDQ S Dt140880 逻辑电路如图所示，当R = “0”，S=“1”时，可控RS触发器（）。
(a) 置“0”(b) 置“1”(c) 保持原状态"1" SD QSCCR Q"1" RD50888 可控RS 触发器的状态表为（）。
S D R D Q n+1 S D R D Q n+1 S R Q n+10 0 Q n 1 0 0 0 0 Q n0 1 0 0 1 0 0 1 01 0 1 1 1 不变 1 0 11 1 Qn0 0 不定 1 1 不定(a) (b) (c)60899 当S D R D =“1”J Ｋ=“0”时，C 脉冲来到后JK 触发器（）。
(a) “0”态(b) “1”态(c) 保持原状态70900 当K=S D = R D =“1”J=“0”时，C 脉冲来到后JK 触发器的新状态为（）。
(a) “0”态(b) “1”态(c) 不定80906 逻辑电路如图所示，分析图中C，J，K 的波形。
当初始状态为“0”时，输出Q 是“1”的瞬间为（）。
(a) t1 (b) t2 (c) t3CSDJ QCJK QRDKt1 t2 t 390911逻辑电路如图所示，A=“1”时，C 脉冲来到后JK触发器（）。
(a) 具有计数功能(b) 置“0”(c) 置“1”Q"1"SD&A JC"1" K Q"1" RD100918 逻辑电路如图所示，A=“0”时，C 脉冲来到后JK触发器（）。
触发器和时序逻辑电路221双稳态触发器
221双稳态触发器的工作原理
01
当置位输入端S为高电平、复位输入端R为低电平时，输出 端Q保持原状态。
02
当置位输入端S为低电平、复位输入端R为高电平时，输出 端Q状态翻转。
03
221双稳态触发器的输出状态不会因为输入信号的消失而消 失，除非另一个相反状态的信号到来。
221双稳态触发器的特点与优势
触发器还可以用于实现时序逻辑电路，如同步时序电路和异 步时序电路。
02
CATALOGUE
双稳态触发器介绍
双稳态触发器的定义
双稳态触发器是一种数字逻辑电路，具有两个稳定状态， 可以在外部信号的作用下在这两个状态之间进行转换。
它通常由两个交叉反接的晶体管或开关管组成，具有两个 互补的输出端。
双稳态触发器的工作原理
当输入信号发生变化时，双稳态触发器的输出状态会发生翻转，即从低电平变为高电平或从高电平变 为低电平。
触发器有两个阈值电压，分别为正阈值电压和负阈值电压，当输入信号的电压超过正阈值电压时，输 出状态从低电平变为高电平；当输入信号的电压低于负阈值电压时，输出状态从高电平变为低电平。
双稳态触发器的应用
双稳态触发器在数字逻辑电路中有着 广泛的应用，如寄存器、计数器、分 频器等。
它还可以用于控制开关电路、检测电 路的状态变化等。
03
CATALOGUE
221双稳态触发器详解
221双稳态触发器的结构
01
221双稳态触发器由两个交叉 耦合的反相器构成，具有两个 稳定状态，即0态和1态。
02
它有两个输入端：置位输入端 S和复位输入端R，以及一个输 出端Q。
03
输出端Q的状态取决于输入端S 和R的状态，当S为高电平、R 为低电平时，Q保持原状态； 当S为低电平、R为高电平时， Q状态翻转。
常用的时序逻辑电路
常用的时序逻辑电路时序逻辑电路是数字电路中一类重要的电路，它根据输入信号的顺序和时序关系，产生对应的输出信号。
时序逻辑电路主要应用于计时、控制、存储等领域。
本文将介绍几种常用的时序逻辑电路。
一、触发器触发器是一种常见的时序逻辑电路，它具有两个稳态，即SET和RESET。
触发器接受输入信号，并根据输入信号的变化产生对应的输出。
触发器有很多种类型，常见的有SR触发器、D触发器、JK 触发器等。
触发器在存储、计数、控制等方面有广泛的应用。
二、时序计数器时序计数器是一种能按照一定顺序计数的电路，它根据时钟信号和控制信号进行计数。
时序计数器的输出通常是一个二进制数，用于驱动其他电路的工作。
时序计数器有很多种类型，包括二进制计数器、BCD计数器、进位计数器等。
时序计数器在计时、频率分频、序列生成等方面有广泛的应用。
三、时序比较器时序比较器是一种能够比较两个信号的大小关系的电路。
它接受两个输入信号，并根据输入信号的大小关系产生对应的输出信号。
时序比较器通常用于判断两个信号的相等性、大小关系等。
常见的时序比较器有两位比较器、四位比较器等。
四、时序多路选择器时序多路选择器是一种能够根据控制信号选择不同输入信号的电路。
它接受多个输入信号和一个控制信号，并根据控制信号的不同选择对应的输入信号作为输出。
时序多路选择器常用于多路数据选择、时序控制等方面。
五、时序移位寄存器时序移位寄存器是一种能够将数据按照一定规律进行移位的电路。
它接受输入信号和时钟信号，并根据时钟信号的变化将输入信号进行移位。
时序移位寄存器常用于数据存储、数据传输等方面。
常见的时序移位寄存器有移位寄存器、移位计数器等。
六、状态机状态机是一种能够根据输入信号和当前状态产生下一个状态的电路。
它由状态寄存器和状态转移逻辑电路组成，能够实现复杂的状态转移和控制。
状态机常用于序列识别、控制逻辑等方面。
以上是几种常用的时序逻辑电路，它们在数字电路设计中起着重要的作用。
触发器和时序逻辑电路
课题十四：【学习内容】触发器按照其稳定工作状态分为多中类型，为了实现一定程序的运算，需要含有记忆功能的元件-触发器，它的输出状态不仅决定于当时的输入状态，而且还与电路的原来工作状态有关。
【学习重点】RS触发器的性质【学习难点】RS触发器的工作波形图RS触发器的“空翻”现象【学习内容】双稳态触发器组合电路和时序电路是数字电路的两大类。
门电路式组合电路的基本单元；触发器是时序电路的基本单元。
触发器按其稳定工作状态可分为双稳定触发器，单稳定触发器，无稳态触发器（多谐振荡器）等。
双稳态触发其按其逻辑功能可分为RS触发器，JK触发器,D触发器和T触发器等；按其结构可分为主从触发器和维持阻塞型触发器等。
基本RS触发器可由两个“与非”门交叉连接而成，如下图所示。
基本RS触发器可由两个“与非”门交叉连接而成，如下图所示。
Q与是基本触发器的输出端，两者的逻辑状态在正常条件下能保持相反。
这种触发器有两种稳定状态：一个状态是Q=1，=0，称为置位状态（“1”态）；另一个状态是Q=0，=1，称为复位状态（“0”态）。
相应的输入端分别称为直接置位端或直接置“1”端（）和直接复位端“0”端（）。
基本RS触发器输出与输入的逻辑关系。
1）=1，=0所谓=1，就是将端保持高电位；而=0，就是在端加一个负脉冲。
设触发器的初始状态为“1”态，即Q=1，=0。
这时“与非”门G2有一个输入端为“0”，其输出端变为“1”；而“与非”门G1的两个输入端全为“1”，其输出端Q变为“0”。
因此，在端加负脉冲后，触发器就由“1”态翻转为“0”态。
如果它的初始态为“0”态，触发器仍保持“0”态不变。
2）=0，=1设触发器的初始状态为“0”态，即Q=0，=1。
这是“与非”门G1有一个输入端为“0”，其输出端Q变为“1”；而“与非”门G2的两个输入端全为“1”，其输出端变为“0”。
因此，在端加负脉冲后，触发器就由“0”态翻转为“1”态。
如果它的初始状态为“1”态，触发器人保持“1”太不变。
触发器与时序逻辑电路
哈尔滨工业大学电工学教研室第22章触发器与时序逻辑电路目录22.1双稳态触发器22.2寄存器22.3计数器22.4单稳态触发器22.5多谐振荡器概述触发器是时序逻辑电路的基本单元组合逻辑电路的输出状态完全由当时的输入变量的组合状态决定，与电路的原状态无关。
时序逻辑电路的输出状态不仅决定于当时的输入状态，而且与电路原来的状态有关，具有记忆功能。
22.1 双稳态触发器稳态触发器、无稳态触发器（多谐振荡器）。
双稳态触发器中又包含RS触发器、JK触发器、D触发器和T触发器等。
1 R S 触发器1.基本RS 触发器&G1&G2由两个与非门交叉连接而成Q QD R DSD S D R 0 11 01 10 01不变不定Q &G1&G2Q QD R DSD D 1Q 0Q ==10101011输出变为：0Q 1Q ==&G1&G2Q Q D R D SD D 00110101输出保持：0Q 1Q ==&G1&G2Q Q D R D S=D,1=R时，触发器原状态若为“0”，D S则新状态为“1”。
若原状态为“1”，则新状态仍为“1”。
即无论原状态如何，基本RS触发器都输出“1”，所谓“置位”状态。
0,1==D D R S 时考虑到电路的对称性，触发器的输出状态应为“0”，即所谓“复位”状态。
D R D S 直接复位端（RESET ）直接置位端（SET ）低电平有效D D 1011101输出保持原状态：0Q 1Q ==0Q 1Q ==&G1&G2Q QDR DSD D 1Q 0Q ==01110110输出保持原状态：1Q 0Q ==&G1&G2Q QDR DS结论时，触发器原状态若为“0”，则新状态为“0”。
若原状态为“1”，则新状态仍为“1”。
即无论原状态如何，基本RS 触发器输出都保持原状态不变。
1,1==D D S R输入R D =0, S D =0时011输出全是1与逻辑功能相矛盾且当同时变为1时，速度快的门输出先变为0，另一个不变。
时序逻辑电路的结构
时序逻辑电路的结构时序逻辑电路是一种数字电路，其输出不仅取决于当前的输入，还与之前的输入序列有关。
这种电路主要由组合逻辑电路和存储元件组成，存储元件用来存储状态信息。
下面将从五个方面详细介绍时序逻辑电路的结构。
1.输入和输出信号时序逻辑电路具有一组输入信号和一组输出信号。
输入信号用于改变电路的状态，而输出信号则表示电路的当前状态。
与组合逻辑电路不同的是，时序逻辑电路的输出信号不仅与当前的输入信号有关，还与其内部存储的状态信息有关。
2.存储元件存储元件是时序逻辑电路的核心部分，用于存储状态信息。
常见的存储元件包括触发器和寄存器等。
触发器在特定的时钟脉冲边缘触发下，根据输入信号的变化更新内部状态；寄存器则能够保存一个二进制数位的序列，常用于实现计数器、移位器等功能。
3.逻辑门逻辑门是实现逻辑运算的电路元件，用于处理输入信号并产生输出信号。
在时序逻辑电路中，逻辑门通常与存储元件配合使用，以实现特定的功能。
常见的逻辑门有与门、或门、非门等，这些门电路能够实现基本的逻辑运算。
4.时钟信号时钟信号是时序逻辑电路中控制电路运行的关键信号。
时钟信号通常是一个周期性的脉冲信号，用于控制触发器的触发时刻和状态更新。
在同步时序逻辑电路中，所有存储元件都在同一时钟信号的控制下进行状态更新。
5.反馈信号反馈信号是指从时序逻辑电路的输出端返回的信号，用于影响电路的下一个状态。
反馈信号通常由存储元件的输出提供，并作为输入信号的一部分影响下一个状态的计算。
通过适当的反馈设计，可以实现各种复杂的时序逻辑功能，如计数器、移位器等。
时序逻辑电路是一种重要的数字电路类型，其结构包含输入和输出信号、存储元件、逻辑门、时钟信号和反馈信号等方面。
通过这些组成部分的协同工作，时序逻辑电路能够实现各种复杂的逻辑功能，并在数字系统中得到广泛应用。
了解时序逻辑电路的结构和工作原理对于设计、分析和应用数字系统具有重要意义。
第22章-时序逻辑电路
.
& G2
触发器状态由R，S 输入状态决定。
(1) S=0, R=0
1
& G3
1
& G4
RD 1
触发器保持原态 S0
打开
1 C
R 0
Q
(2) S = 0, R= 1 0. & G1 1 SD (3) S =1, R= 0 & G3 触发器置“1‖ S0 C
Q
.1
& G2
触发器置“0‖
1
0 RD 1
D
0
22.1.3 维持阻塞 D 触发器
2.逻辑功能 （1）D = 1 当C = 0时 触发器状态不变 当C = 1时 触发器置“1‖
封锁
Q 1
0Q
& G1 SD
0 1
& G2
1
RD
封锁 1 0
& G3
1 1
& G4
0
C
& G5
& G6
在C = 1期间，触发器保持“1‖不变
D
1
结论： C上升沿前接收信号， 上升沿时触发器翻转， （ 其Q的状态与D状 态一致；但Q的状态 总比D的状态变化晚 一步，即Qn+1 =Dn； 上升沿后输入 D不再 起作用，触发器状态 保持。 即(不会空翻)
0 Q 1
Q
1 Q 0
F从 S C R
SD 1
Q
翻转为“1‖态 设触发器原 态为“1‖态
C
0
Q
RD
为“？”态
F主 S 1 C 0R 0 1 11 0 0 J CK
1
Q
1 0 1
0
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Dn Qn+1 0 0 1 1
波形图
深圳大学机电与控制工程学院
彭太江
第22章 触发器和时序逻辑电路 双 稳 态 触 发 器 － 触 发 器 逻 辑 功 能 的 转 换 J、K之间用非门连接，输入为D。因此，JK触发器的输 入为0或1，此时J、K之间的逻辑始终相反。便能实现D 触发器的逻辑功能。注意与维持阻塞型D触发器的区别。 彭太江 根据实际需要，可将某种逻辑功能的触发器经过改接或附 加一些门电路后，转换为另一类触发器。 将JK触发器转换为D触发器
第22章 触发器和时序逻辑电路 双 稳 态 触 器 － JK 触 发 器 发 工作原理： 当C=1时，非门输出为0，从触发器的状态保持不变；但C 变为0时，主触发器的状态不变，非门输出为1，主触发器 就将信号送到从触发器，使两者状态一致。可见，在时钟 脉冲到来之前，触发器的状态与主触发器的状态一致。 当J=1，K＝1时：设时钟 脉冲到来之前（C＝0）触 发器的初始状态为“0”， 主触发器的S＝1，R＝0， 当C＝1时，主触发器翻转 为“1”，当C变为0时， 从触发器发生翻转，变为 “1”。反之，触发器也 将发生翻转。 彭太江
Q1 Qt
输 入
X1
…
组合电路
…
Y1
输 出
Xp
Ym
…
存储电路
…
W1 Wr
时序电路在任何时刻的稳定输出，不仅与该时刻的输入信号有关， 而且还与电路原来的状态有关。 深圳大学机电与控制工程学院 彭太江
第22章 触发器和时序逻辑电路 触 发 器 分 类 根据 逻辑 功能 分类 门电路是组合逻辑电路的基本单元。 触发器是构成时序逻辑电路的基本逻辑部件。 RS触发器 JK触发器 D触发器 T触发器 基本RS触发器 同步触发器 主从触发器 彭太江 二者之间的关系：同一种 功能的触发器，可以用不 同的电路结构形式来实现； 反过来，同一种电路结构 形式，可以构成具有不同 功能的各种类型触发器。
C 0 1 1 1 1
S
Qn+1 × × Qn 0 0 Qn 0 1 0 1 0 1 1 1 不定 器 工 作 波 形
R
可 控 触 发
深圳大学机电与控制工程学院
彭太江
第22章 触发器和时序逻辑电路 双 稳 态 触 器 － 可 控 RS 触 发 器 计数原理：G3、G4只能有一个发射负脉冲，使输出状态发生翻 转，翻转的次数等于脉冲的数目，因此具有计数功能。 深圳大学机电与控制工程学院 彭太江 发 可控RS触发器的计数功能 注意电路的连接！
双稳态触发器
根据 电路 结构 分类
深圳大学机电与控制工程学院
第22章 触发器和时序逻辑电路 双 稳 态 触 器 － 基 本 RS 触 发 器
直接复 位（置0）端
基本RS触发器可由两个与非门交叉连接而成。
直接置 位（1）端
发
两种稳定状态（1）Q＝1，置位状态；（2）Q＝0，复位状态 深圳大学机电与控制工程学院 彭太江
深圳大学机电与控制工程学院
第22章 触发器和时序逻辑电路 双 稳 态 触 器 － JK 触 发 器 发 当J=0，K＝0时：设时钟脉冲到来之前（C＝0）触发器的 初始状态为“0”，主触发器的S＝0，R＝0，当C＝1时， 主触发器不翻转，当C变为0时，从触发器的S＝0，R＝1， 也将保持原来状态。反之，触发器也保持原态不变。 当J=1，K＝0时：设时钟脉冲到 来之前（C＝0）触发器的初始 状态为“0”，主触发器的S＝1， R＝0，当C＝1时，主触发器翻 转为“1”，当C变为0时，从触 发器发生翻转，变为“1”。若 初态为“1”，主触发器S＝0， R＝0，保持原态不变；从触发 器S＝1，R＝0，当C变为0时， 也保持“1”不变。 彭太江
第22章 触发器和时序逻辑电路 双 稳 态 触 器 － 触 发 器 D 数据输入电路 时钟控制电路 基本触发器 彭太江 深圳大学机电与控制工程学院 发 D触发器结构有多种，主要介绍维持阻塞型D触发器，它是 一种上升沿触发器。逻辑图如下。
第22章 触发器和时序逻辑电路 双 稳 态 触 器 － 触 发 器 D 发 工作原理： （1）D＝0 当时钟脉冲到来之前，C＝0时，G3、G4、G6的输出均为1， G5因输入端全为1而输出0，这时触发器状态不改变。当时 钟脉冲从0跳变为1时，C＝1，G6、G5、G3输出保持原态不 变，而G4因输入全为1输出0（由1变为0），这个负脉冲一 方面使基本触发器置零，另一方面反馈到G6的输入端，使 在C＝1的期间不论D怎么变化，触发器都保持“0”态不变。
第22章 触发器和时序逻辑电路 本 章 学 习 要 求 1、掌握R-S触发器、J-K触发器和D触发器的逻辑功能； 2、理解寄存器和移位寄存器的工作原理； 3、理解二进制计数器和二－十进制计数器的工作原理； 4、了解集成定时器的工作原理，了解用集成定时器组成 的单稳态触发器和多谐振荡器的工作原理；
时 序 逻 辑 电 路 框 图
置位端 复位端
深圳大学机电与控制工程学院
第22章 触发器和时序逻辑电路 双 稳 态 触 器 － 可 控 RS 触 发 器 发
时钟脉冲（控 制反转时刻） 导引电路 基本RS 触发器
可控RS触发器逻辑图
基本触发器直接置位端和直接复位端的作用是设置可 控触发器的初始工作状态。 时钟脉冲提供控制信号，当C＝1时，可控触发器输出 状态由R、S的值确定。当C＝0时，输出状态不变。 彭太江
深圳大学机电与控制工程学院
彭太江
第22章 触发器和时序逻辑电路 双 稳 态 触 器 － 触 发 器 D 发 （2）D＝1 当时钟脉冲到来之前，C＝0时，G3、G4输出为1，G6输出0， G5输出为1，这时触发器状态不改变。当时钟脉冲从0跳变 为1时，C＝1，G3输出由1变为0，这个负脉冲一方面使基 本触发器置1，同时反馈到G4、G5的输入端，使在C＝1的 期间不论D怎么变化，只能改变G6的输出状态，而其他门 均保持不变，即触发器保持“1”态不变。
彭太江
第22章 触发器和时序逻辑电路 双 稳 态 触 发 器 － 触 发 器 逻 辑 功 能 的 转 换 将D触发器的D端和 Q 端相联，便构成T’触发器。其逻辑 功能是每来一个时钟脉冲，输出翻转一次，因此具有计 数功能。逻辑表达式为： Qn +1 = Q n 彭太江 将D触发器转换为T’触发器
深圳大学机电与控制工程学院
第22章 触发器和时序逻辑电路 双 稳 态 触 器 － 可 控 可 C 0 1 1 1 1 S × 0 0 1 1 R × 0 1 0 1 Qn+1 Qn Qn 0 1 不定 彭太江 控 RS RS 触 发 器 发
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第22章 触发器和时序逻辑电路 双 稳 态 触 器 － 可 控 RS 触 发 器 发
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第22章 触发器和时序逻辑电路 双 稳 态 触 器 － 可 控 触 发 器 C=1 RS 发 工作原理： S=1，R=0时，G3输出为0，G1的输出为1， G4输出 为1，G2的输出为0，完成置位Q＝1。 S=0，R=1时， G4输出为0，G2的输出为1， G3输出 为1，G1的输出为0，完成复位Q＝0。 S=0，R=0时，G3、G4输 出均为1，不向基本触发 器胜负脉冲，状态保持。 S=1，R=1时， G3、 G4 输出均为0，都向基本触 发器发送负脉冲，G1、 G2输出为1，违背输出逻 辑相反的要求。 彭太江
第22章 触发器和时序逻辑电路 双 稳 态 触 器 － 基 本 RS 触 发 器 深圳大学机电与控制工程学院 彭太江 发
(1) S D = 1， RD = 0
第22章 触发器和时序逻辑电路 双 稳 态 触 器 － 基 本 RS 触 发 器 深圳大学机电与控制工程学院 彭太江 发
(2) S D = 0， RD = 1
第22章 触发器和时序逻辑电路 双 稳 态 触 器 － 基 本 RS 触 发 器 总结：基本RS触发器有两个稳定工作状态，可以直接置位 或复位，并且具有存储或记忆功能。在直接置位端加负脉 冲即可置位，在直接复位端加负脉冲即可复位；负脉冲除 去后，直接置位端和复位端都处于高电平状态，此时触发 器保持原状态不变，实现记忆功能。但负脉冲不可同时施 加在两输入端。 彭太江 发 状态表
第22章 触发器和时序逻辑电路 双 稳 态 触 器 － 基 本 RS 触 发 器
为什么具有记忆 和存储能力？
(3) S D = 1， RD = 1
发
当两个输入端只有一个输入有效时，均有一种保持 状态。直接复位端输入有效时，保持“0”态；直接置 位端输入有效时，保持“1”态。 当两个输入端输入都无效时，即都为高电平，可理 解为在上述两种保持状态下，输入有效端由低电平转 为高电平，其结果是输出状态仍然保持不变。（总共 四种情况逐一分析）
深圳大学机电与控制工程学院
彭太江
第22章 触发器和时序逻辑电路 双 稳 态 触 器 － JK 触 发 器 1 0 发 JK 触 发 器 状 态 表 J 0 0 1 1 K 0 1 0 1 Qn+1 Qn 0 1 Qn
深圳大学机电与控制工程学院
彭太江
第22章 触发器和时序逻辑电路 双 稳 态 触 器 － JK 触 发 器 J 0 0 1 1 深圳大学机电与控制工程学院 K 0 1 0 1 Qn+1 Qn 0 1 Qn 彭太江 发 例题：如图所示三个触发器是主从型JK触发器，在工作时， 均先经过SD置1，而后同时给各C输入计数脉冲，试分析前 八个脉冲周期个触发器状态的变化，并判断此电路能完成 的功能。
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第22章 触发器和时序逻辑电路 双 稳 态 触 发 器 － 触 发 器 逻 辑 功 能 的 转 换 J、K之间直接连接，输入为T。因此，JK触发器的输入 为0或1，此时J、K之间的逻辑始终相同。便能实现T触发 器的逻辑功能。 将JK触发器转换为T触发器
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