数字电子技术基础简明教程第四章

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数字电子技术基础-第4章--

数字电子技术基础-第4章--

& Q4 G4 &
Q
Q
L2
CP Q5 & G5 Q6 G6 &
C1 R 1D ∧ S RD SD
RD 和SD 不受CP和D信号的影 响,具有最高的优先级。
RD
D
SD
二、CMOS主从结构的触发器
1.电路结构:由CMOS逻辑门和CMOS传输门组成主从D触发器。
CP G1 D T G1
1
Q' G2
1
CP Q' T G3
Q 从 触 发 器
Q
G1
&
&
G2
G3
&
&
G4
Q' 主 触 发 器 G5 & &
Q' G6 1 G9
G7
&
&
G8
R
CP
S
主从RS触发器的缺点 R、S不能同时为1,即有效的输入电平 主从JK触发器可解决此问题
(二)主从JK触发器
主从RS触发器的缺点: 使用时有约束条件 RS=0。
CP G1 D T G1
1
Q' G2
1
CP Q' T G3
Q G3
1
Q G4
1
CP CP T G2 主触发器 CP 从触发器 CP
CP T G4
CP
3 .具有直接置0端RD和直接置1端SD的CMOS边沿D触发器
集成触发器
一、集成触发器举例
1.TTL主从JK触发器74LS72
Q ┌ Q Vcc S D CP K3 K2 K1 ┌
CP J K
t CPH
t CPL

数字电子技术基础第四章习题及参考答案

数字电子技术基础第四章习题及参考答案

数字电子技术基础第四章习题及参考答案第四章习题1.分析图4-1中所示的同步时序逻辑电路,要求:(1)写出驱动方程、输出方程、状态方程;(2)画出状态转换图,并说出电路功能。

CPY图4-12.由D触发器组成的时序逻辑电路如图4-2所示,在图中所示的CP脉冲及D作用下,画出Q0、Q1的波形。

设触发器的初始状态为Q0=0,Q1=0。

D图4-23.试分析图4-3所示同步时序逻辑电路,要求:写出驱动方程、状态方程,列出状态真值表,画出状态图。

CP图4-34.一同步时序逻辑电路如图4-4所示,设各触发器的起始状态均为0态。

(1)作出电路的状态转换表;(2)画出电路的状态图;(3)画出CP作用下Q0、Q1、Q2的波形图;(4)说明电路的逻辑功能。

图4-45.试画出如图4-5所示电路在CP波形作用下的输出波形Q1及Q0,并说明它的功能(假设初态Q0Q1=00)。

CPQ1Q0CP图4-56.分析如图4-6所示同步时序逻辑电路的功能,写出分析过程。

Y图4-67.分析图4-7所示电路的逻辑功能。

(1)写出驱动方程、状态方程;(2)作出状态转移表、状态转移图;(3)指出电路的逻辑功能,并说明能否自启动;(4)画出在时钟作用下的各触发器输出波形。

CP图4-78.时序逻辑电路分析。

电路如图4-8所示:(1)列出方程式、状态表;(2)画出状态图、时序图。

并说明电路的功能。

1C图4-89.试分析图4-9下面时序逻辑电路:(1)写出该电路的驱动方程,状态方程和输出方程;(2)画出Q1Q0的状态转换图;(3)根据状态图分析其功能;1B图4-910.分析如图4-10所示同步时序逻辑电路,具体要求:写出它的激励方程组、状态方程组和输出方程,画出状态图并描述功能。

1Z图4-1011.已知某同步时序逻辑电路如图4-11所示,试:(1)分析电路的状态转移图,并要求给出详细分析过程。

(2)电路逻辑功能是什么,能否自启动?(3)若计数脉冲f CP频率等于700Hz,从Q2端输出时的脉冲频率是多少?CP图4-1112.分析图4-12所示同步时序逻辑电路,写出它的激励方程组、状态方程组,并画出状态转换图。

数字电子技术基础教材第四章答案

数字电子技术基础教材第四章答案

习题44-1 分析图P4-1所示得各组合电路,写出输出函数表达式,列出真值表,说明电路得逻辑功能。

解:图(a):;;真值表如下表所示:其功能为一位比较器。

A>B时,;A=B时,;A<B时,图(b):真值表如下表所示:功能:一位半加器,为本位与,为进位。

图(c):真值表如下表所示:功能:一位全加器,为本位与,为本位向高位得进位。

图(d):;;功能:为一位比较器,A<B时,=1;A=B时,=1;A>B时,=14-2 分析图P4-2所示得组合电路,写出输出函数表达式,列出真值表,指出该电路完成得逻辑功能。

解:该电路得输出逻辑函数表达式为:因此该电路就是一个四选一数据选择器,其真值表如下表所示:,当M=1时,完成4为二进制码至格雷码得转换;当M=0时,完成4为格雷码至二进制得转换。

试分别写出,,,得逻辑函数得表达式,并列出真值表,说明该电路得工作原理。

解:该电路得输入为,输出为。

真值表如下:由此可得:完成二进制至格雷码得转换。

完成格雷码至二进制得转换。

4-4 图P4-4就是一个多功能逻辑运算电路,图中,,,为控制输入端。

试列表说明电路在,,,得各种取值组合下F与A,B得逻辑关系。

解:,功能如下表所示,两个变量有四个最小项,最多可构造种不同得组合,因此该电路就是一个能产生十六种函数得多功能逻辑运算器电路。

4-5 已知某组合电路得输出波形如图P4-5所示,试用最少得或非门实现之。

解:电路图如下:4-6 用逻辑门设计一个受光,声与触摸控制得电灯开关逻辑电路,分别用A,B,C表示光,声与触摸信号,用F表示电灯。

灯亮得条件就是:无论有无光,声信号,只要有人触摸开关,灯就亮;当无人触摸开关时,只有当无关,有声音时灯才亮。

试列出真值表,写出输出函数表达式,并画出最简逻辑电路图。

解:根据题意,列出真值表如下:由真值表可以作出卡诺图,如下图:C AB 00 10 11 100 1由卡诺图得到它得逻辑表达式为: 由此得到逻辑电路为:4-7 用逻辑门设计一个多输出逻辑电路,输入为8421BCD 码,输出为3个检测信号。

数字电子技术基础第四章

数字电子技术基础第四章

&
G3
&
S=0,R=1:Qn+1=0
R
S=1,R=1:Qn+1=1(×),
CP
S
CP回到0后状态不定 输入端R、S通过与非门
作用于基精本品PPRT S触发器。
1R C1 1S R CP S
(三)同步RS触发器
2. 特征(tèzhēng)表
RS
00 01 10 11
Qn+1
Qn 1 0 1(×)
3. 特征方程
CP
电路连接的特点:第一个触发器的CP1端作为计数脉冲CP输入 端,Q1与第二个触发器的CP2端相连,依次有Qi与CPi+1相连,触发 器的输出Q4Q3Q2Q1代表四位二进制数。
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4. 应用(yìngyòng)
二、主从(zhǔcóng)触发 器
每一个CP下降沿,都会使Q的状态变化,Q4Q3Q2Q1代表四位二进 制数,故称该电路为四位二进制计数器。
1. 逻辑(luójí)符号
输入信号:R、S(高有效) 时钟输入:CP 异步置0、置1:RD、SD
(不受CP限制,低有效) 输出信号:Q、Q
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Q
Q
R 1R C1 1S S RD R CP S SD
2. 组成(zǔ chénɡ)及工作原理
组成:由两个同步RS触发器级联而成。
工作原理:
按照C同P步为高RS电触平发:器主的触功发能器翻输从转出触,A发、从B器 触发器时的钟状C态P不直变接,作Q用状于态主保触持。
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3. 状态(zhuàngtài)转换图
特征表
D
Qn+1
0
0
1
1

数字电子技术基础简明教程(第三版) 4-6章

数字电子技术基础简明教程(第三版) 4-6章

抗干扰0 能1力极0 强;异步置0
只有置1
0
1、00 置不1用0
功能异不。步允置许1
3. T 型触发器
在CP作用下,当T = 0时保持状态不变,T =1 时状态 翻转的电路,叫T 型时钟触发器。
Q
Q
1T C1
T Q n+1 功能 Q n1 T Q n TQ n
0 Q n 保持
T Qn
1 Q n 翻转 CP 下降沿时刻有效
56 引出端 功能 14
VCC
98 7

特性表 SD D CP RD
3.C边P 沿D0 DR触1–D 发S–1D器Q主n0+1要特点同步注置0
4 2 3 1 10 12 11 13
–SD1 CP1 – S–D2 CP2 –
D1 RD1 D2 RD2
C1P
的11上升11 沿Q1(正n 边保沿同持)步(或置无下1效降) 沿(负边沿)触发;
2. CP = 1 时跟随。 (Qn1 D) 下降沿到来时锁存 (Qn1 Qn )
三、集成同步 D 触发器
1. TTL 74LS375
Q
G1 >1
R G3 &
Q
>1 G2
S & G4
R
1 S CP
G5 D
D1 CP1、2
D2
D3 CP3、4
D4
74LS375
1 4
1D0 1LE
7 1D1
9 12
换 (2)比较上述特性方程,得出给定触发器中输入

信号的接法。
法 (3)画出用给定触发器实现待求触发器的电路。
1. JK D
已有
因此,令J = K = D D

数字电子技术基础教材第四章答案

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习题44-1 分析图P4-1所示的各组合电路,写出输出函数表达式,列出真值表,说明电路的逻辑功能。

解:图(a ):1F AB =;2F A B =e ;3F AB = 真值表如下表所示: A B 1F2F3F0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 0 111其功能为一位比较器。

A>B 时,11F =;A=B 时,21F =;A<B 时,31F = 图(b ):12F AB AB F AB =+=; 真值表如下表所示: A B 1F2F功能:一位半加器,1F 为本位和,2F 为进位。

图(c ):1(0,3,5,6)(1,2,4,7)F M m ==∑∏2(0,1,2,4)(3,5,6,7)F M m ==∑∏真值表如下表所示:功能:一位全加器,1F 为本位和,2F 为本位向高位的进位。

图(d ):1F AB =;2F A B =e ;3F AB =功能:为一位比较器,A<B 时,1F =1;A=B 时,2F =1;A>B 时,3F =14-2 分析图P4-2所示的组合电路,写出输出函数表达式,列出真值表,指出该电路完成的逻辑功能。

解:该电路的输出逻辑函数表达式为:100101102103F A A x A A x A A x A A x =+++因此该电路是一个四选一数据选择器,其真值表如下表所示:1A0AF0 0 0x 0 1 1x1 0 2x 1 13x4-3 图P4-3是一个受M 控制的代码转换电路,当M =1时,完成4为二进制码至格雷码的转换;当M =0时,完成4为格雷码至二进制的转换。

试分别写出0Y ,1Y ,2Y ,3Y 的逻辑函数的表达式,并列出真值表,说明该电路的工作原理。

解:该电路的输入为3x 2x 1x 0x ,输出为3Y 2Y 1Y 0Y 。

真值表如下:3x2x1x0x3Y2Y1Y0YM=10 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 1 1 0 1 1 0 0 1 0 1 01 1 0 0 1 0 0 M=0 1 0 0 0 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 0 1 1 1 1 0 1 11111 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 1 0 1 1 111111由此可得:1M =当时,33232121010Y x Y x x Y x x Y x x =⎧⎪=⊕⎪⎨=⊕⎪⎪=⊕⎩ 完成二进制至格雷码的转换。

数字电子技术第4章组合逻辑电路习题解答

数字电子技术第4章组合逻辑电路习题解答
解:用3线-8线译码器74LS138设计一个能对32个地址进行译码的译码器如图所示。
、已知8421BCD可用7段译码器,驱动日字LED管,显示出十进制数字。指出下列变换真值表中哪一行是正确的。(注:逻辑“1”表示灯亮)
D
C
B
A
a
b
c
d
e
f
g *
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
4
0
1
0
0
0
1
1
0
0
1
1
7
0
1
1
(1)试分析电路,说明决议通过的情况有几种。
(2)分析A、B、C、D四个人中,谁的权利最大。
习题图
解:(1)
(2)
ABCD
L
ABCD
L
0000
0001
0010
0011
0100
0101
0110
0111
0
0
0
1
0
0
1
1
1000
1001
1010
1011
1100
1101
1110
1111
0
0
0
1
0
1
1
1
(3)根据真值表可知,四个人当中C的权利最大。
3) 用与或非门实现。
解:(1)将逻辑函数化成最简与或式并转换成最简与非式。
根据最简与非式画出用与非门实现的最简逻辑电路:电路略。
(2 )由上述卡偌图还可得到最简或与表达式:
即可用或非门实现。
(3)由上步可继续做变换:

数字电子技术基础教材第四章答案

数字电子技术基础教材第四章答案

习题44-1 分析图P4-1所示得各组合电路,写出输出函数表达式,列出真值表,说明电路得逻辑功能。

解:图(a):;;真值表如下表所示:A B0 0 0 1 00 1 0 0 11 0 1 0 01 1 0 1 0其功能为一位比较器。

A>B时,;A=B时,;A<B时,图(b):真值表如下表所示:A B0 0 0 00 1 1 0功能:一位半加器,为本位与,为进位。

图(c):真值表如下表所示:功能:一位全加器,为本位与,为本位向高位得进位。

图(d):;;功能:为一位比较器,A<B时,=1;A=B时,=1;A>B时,=14-2 分析图P4-2所示得组合电路,写出输出函数表达式,列出真值表,指出该电路完成得逻辑功能。

解:该电路得输出逻辑函数表达式为:因此该电路就是一个四选一数据选择器,其真值表如下表所示:0 00 11 01 14-3 图P4-3就是一个受M控制得代码转换电路,当M=1时,完成4为二进制码至格雷码得转换;当M=0时,完成4为格雷码至二进制得转换。

试分别写出,,,得逻辑函数得表达式,并列出真值表,说明该电路得工作原理。

解:该电路得输入为,输出为。

真值表如下:M=1 0 0 0 0 0 0 0 00 0 0 1 0 0 0 10 0 1 0 0 0 1 10 0 1 1 0 0 1 00 1 0 0 0 1 1 00 1 0 1 0 1 1 10 1 1 0 0 1 0 10 1 1 0 0 1 0 0 M=0 1 0 0 0 1 1 1 11 0 0 1 1 1 1 01 0 1 0 1 1 0 01 0 1 1 1 1 0 11 1 0 0 1 0 0 01 1 0 1 1 0 0 11 1 1 0 1 0 1 11 1 1 1 1 0 1 0由此可得:完成二进制至格雷码得转换。

完成格雷码至二进制得转换。

4-4 图P4-4就是一个多功能逻辑运算电路,图中,,,为控制输入端。

数字电子技术基础教材第四章答案

数字电子技术基础教材第四章答案

数字电子技术基础教材第四章答案习题44—1分析图P4—1所示的各组合电路,写出输出函数表达式,列出真值表,说明电路的逻辑功真值表如下表所示:其功能为一位比较器。

A>B时,F i i ;A=B时,F2 1 ;A<B 时,F3 1 图(b) : F, AB AB; F2 AB 真值表如下表所示:功能:一位半加器,F,为本位和,图(C): F, M (0,3,5,6)m(1,2,4,7)F2为进位。

F2M(0,1,2,4) m(3,5,6,7)真值表如下表所示:位的进位。

图(d) : F i AB ;F2 AeB ;F3 AB功能:为一位比较器,A<B时,F i = 1 ;A=B时,F2 = 1 ;A>B 时,F3 = 14—2分析图P4 —2所示的组合电路,写出输出函数表达式,列出真值表,指出该电路完成的逻辑功能。

^1 理0解:该电路的输出逻辑函数表达式为:A )A J X。

AA)X I AA Q X ?A 1A 0X 3如下表所示:AA 0F0 0 X O0 1 X 1 1 0 X 2 11X 30 12 3 X XX X因此该电路是一个四选一数据选择器, 其真值表4-3图P4—3是一个受M控制的代码转换电路,当M = 1时,完成4为二进制码至格雷码的转换;当M = 0时,完成4为格雷码至二进制的转换。

试分别写出Y°,Y,Y2,Y3的逻辑函数的表达式,并列出真值表,说明该电路的工作原理。

表如下:0 1 0 0 0 1 1 00 1 0 1 0 1 1 10 1 1 0 0 1 0 10 1 1 0 0 1 0 0 M=0 1 0 0 0 1 1 1 11 0 0 1 1 1 1 01 0 1 0 1 1 0 01 0 1 1 1 1 0 11 1 0 0 1 0 0 01 1 0 1 1 0 0 11 1 1 0 1 0 1 11 1 1 1 1 0 1 0丫3 30时,X3X3X3X3X2X2X2X i 丫2X i X o £Y完成格雷码至二进制的转换4— 4图P4— 4是一个多功能逻辑运算电路,图 中S 3,S 2, S i, S o为控制输入端。

数字电子技术基础简明教程课件第4章_触发器

数字电子技术基础简明教程课件第4章_触发器

数字电子技术基础简明教程课件第4章_触发器第4章触发器概述4.1基本触发器4.1.1用与非门组成的基本触发器4.1.2用或非门组成的基本触发器4.1.3集成基本触发器4.2同步触发器1、时钟电平控制,无约束问题在CP=1期间,若D=1,则Qn+1=1;若D=0,则Qn+1=0,即根据输入信号D取值不同,触发器既可以置1,也可以置0。

由于电路是在同步RS触发器基础上经过改进得到的,所以约束问题不存在。

2、CP=1时跟随,下降沿到来时才锁存 CP=1期间,输出端随输入端的变化而变化;只有当CP脉冲下降沿到来时才锁存,锁存的内容是CP下降沿瞬间D的值。

集成同步D 触发器引脚图4.3.1边沿D触发器一、电路组成及工作原理二、集成边沿D触发器1、D的逻辑表达式二、集成边沿JK触发器三、边沿JK 触发器的主要特点1、CP边沿(上升沿或下降沿)触发在CP脉冲上升沿(或下降沿)时刻,触发器按照特性方程的规定转换状态,其他时间里,J、K不起作用。

2、抗干扰能力强因为只在触发沿甚短的时间内触发,其他时间输入信号对触发器不起作用,保证信号的可靠接收。

3、功能齐全,使用灵活方便具有置1、置0、保持、翻转四种功能。

二、主要特点三、集成同步D触发器 1.TTL:74LS375CPDQG1QG3R&&SG2G41>1>1G5RS+VCC74LS3751D0 1LE1D12D02LE2D11Q01Q01Q11Q12Q02Q02Q12Q1147912152 36510111413Q1Q1Q2Q2Q3Q3Q4Q4––––D1CP1、2D2D3CP3、4D48162.CMOS:CC4042CDG1QG3G2G41TGQTG111CG5G6CP11=1POL0CPCPCP CP1CPCPCP=1?保持CP=0?DCP=1?DCP=0?保持POL=1时,CP=1有效,锁存的内容是CP下降沿时刻D的值;POL=0时,CP=0有效,锁存的内容是CP上升沿时刻D的值。

数字电子技术基础简明教程第三版

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注意
置 0 端 RD 和置 1 端 SD 低电平有效。
禁用 RD = SD = 0。
称约束条件
EXIT
[例] 设下图中触发器初始状态为 0,试相应输入波形 画出 Q 和 Q 旳波波形形。分析举例
RD R
Q RD
SD S
Q SD
保持 置 0保持置 1 初态为 0,故保持为 0。
解:
Q
Q
EXIT
(二)基本 RS 触发器旳两种形式
EXIT
一、基本 RS 触发器 Basic Flip - Flop
(一)由与非门互正构补常输工成出 作旳端时基,, 本 RS 触发器
1. 电路构它造们及旳逻输辑出符号 状态相反。
Q
Q
Q
Q
低电平有效
SR
G1
G2
SD
RD
SD 信号输入端 RD
置1端,也 置0端,也 称置位端。 称复位端。 S 即 Set R 即 Reset
触 CP 上升沿(或下降沿)时刻翻转。

这种触发方式称为边沿触发式。

EXIT
主从触发器和边沿触发器有何异同?

只能在 CP 边沿时刻翻转,所以都克服了

处 空翻,可靠性和抗干扰能力强,应用范围广。
电路构造和工作原理不同,所以电路功能 相 不同。为确保电路正常工作,要求主从 JK 触 异 处 发器旳 J 和 K 信号在 CP = 1 期间保持不变;而
Q
Q
Q
Q
1S C1 1R
1D C1
CP D CP
同步 D 触发器功能表
D
CP D Qn+1 ❖ 阐

称为 D 功能

数字电子技术基础简明教程第4章触发器PPT课件

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R S Qn 000 001 010 011 100 101 110 111
Qn+1 × × 0 0 1 1 0 1
说明 触发器状态不定
触发器置0 触发器置1 触发器保持原状态不变
(4-12)
基本RS触发器的特性表
R S Qn
000 001 010 011 100 101 110 111
Qn+1
0 1 1 1 0 0 不用 不用
第4章 触发器
(4-1)
第一部分
整体概述
THE FIRST PART OF THE OVERALL OVERVIEW, PLEASE SUMMARIZE THE CONTENT
第4章 触发器
概述 4.1 基本触发器 4.2 同步触发器 4.3 边沿触发器 4.4 触发器的电气特性
(4-3)
概述
&
01
1
11
不变
S1
1R
③R=1、S=1时:根据与非门的逻辑功能不难推知,触发器保 持原有状态不变,即原来的状态被触发器存储起来,这体现了 触发器具有记忆能力。
(4-9)
? Q 1
1Q
&
&
S0
0R
SR 10 01 11 00
Q 0 1 不变 不定
④R=0、S=0时:Q=Q=1,不符合触发器的逻辑关系。并且由 于与非门延迟时间不可能完全相等,在两输入端的0同时撤除 后,将不能确定触发器是处于1状态还是0状态。所以触发器不 允许出现这种情况,这就是基本RS触发器的约束条件。
Q RQ
逻辑 符号 有两个输 出端,一 个无小圆 圈,为Q 端,一个 有小圆圈, 为Q端。
(4-6)
二、工作原理

数字电子技术基础 第4章

数字电子技术基础 第4章

Thanks!

4.4.1 竞争-冒险现象 及其成因


将门电路的两个输入 信号同时向相反的逻 辑电平跳变的现象称 为竞争。 由于竞争而在电路输 出端可能产生尖峰脉 冲的现象称为竞争-冒 险。 图4.4.1 由于竞争而产生的尖峰脉冲
图4.4.2
2线-4线译码器中的竞争-冒险现象 (a)电路图 (b)电压波形图
4.4.2 检查竞争-冒险现象的方法
液晶优点:功耗极小。 缺点:亮度差,响应速度低。
A=0, 不工作 A=1,工作
图4.3.14 用异或门驱动液晶显示器 (a)电路 (b)电压波形
2. BCD –七段显示译码器
图4.3.15
BCD-七段显示译码器的卡诺图
LT’:灯测试输入 RBI’:灭零输入 BI’/RBO’灭灯输入/灭零输出
图4.3.16

在将两个多位二进制数相加时,除了最低位以外,每一 位都应该考虑来自低位的进位,即将两个对应位的加数 和来自低位的进位3个数相加。这种运算称为全加,所用 的电路称为全加器。
图4.3.26
全加器的卡诺图
图4.3.27 双全加器74LS183 (a)1/2逻辑图 (b)图形符号
二、多位加法器

1、串行进位加法器(速度慢)
复习思考题



R4.3.3 用4线-16线译码器(输入为A3、A2、A1、 A0,输出为Y’0~Y’15)能否取代图4.3.20中的3 线-8线译码器?如果可以取代,那么电路应如何 连接? R4.3.4 数据选择器输入数据的位数和输入地址 的位数之间应满足怎样的定量关系? R4.3.5 如果用同样的一个4选1数据选择器产生 同样的一个三变量逻辑函数,电路接法是否是唯 一的?

数字电子技术第四章(教案)触发器

数字电子技术第四章(教案)触发器

《数字电子技术》教案第4章触发器(a)电路结构(b)逻辑符号图4-1 与非门组成的基本RS触发器(1)当1Q=,0Q=时,称为触发器的1状态。

(2)当0Q=,1Q=时,称为触发器的0状态。

4.2.2基本RS触发器的逻辑功能如表4-1所示为基本RS触发器的特性表(逻辑功能表),其中新的稳定状态1n Q+不仅与输入信号有关,而且与触发器接收输入信号前的原状态n Q有关。

表4-1 “与非门”组成的基本RS触发器特性表R S现态n Q次态1n Q+说明0 001××状态不定,不允许0 1010置01 00111置11 10101保持原状态在基本RS触发器中,输入信号直接加在输出门上,所以输入信号在全部作用时间里(即S或R为0的全部时间),都能直接改变输出门Q或Q的状态。

(1)当0R =,1S =时,输出0Q =,R 端称为直接复位端。

(2)当0S =,1R =时,输出1Q =,S 端称为直接置位端。

4.3同步触发器4.3.1同步 R S 触发器只有在CP 端上出现时钟脉冲时,触发器的状态才能变化,此时触发器状态的改变与时钟脉冲同步,所以又称这类触发器为同步触发器。

如图4-2所示为同步RS 触发器的电路结构及逻辑符号图。

(a )电路结构 (b )逻辑符号图4-2 同步RS 触发器 与基本RS 触发器相比,同步RS 触发器增加了时钟控制端口,以实现对触发器状态转换的时间控制。

由图4-2(a )可知,该电路由两个部分组成,一个是由与非门1G ,2G 组成的基本触发器;另一个是在基本触发器的基础上多加两个与非门3G ,4G 组成的输入控制电路。

其中,3G ,4G 是由时钟脉冲CP 控制的,具有时钟脉冲控制的触发器又称为时钟触发器。

图4-2(a )所示的时钟脉冲为高电平有效,即触发器在CP 1=期间接收输入信号,在CP 0=时状态保持不变。

1.同步RS 触发器的逻辑功能(1)当CP 0=时,3G 和4G 被封锁,不管R 端和S 端的信号如何变化,输出都为1,触发器保持原状态不变,即1n n Q Q +=。

数字电子技术第4章

数字电子技术第4章
③若A3<B3 或A3=B3,A2<B2 或A3=B3,A2=B2,A1<B1 或A3=B3,A2=B2,A1=B1,A0<B0
则FA=B=1 即A=B 则FA>B=1,即A>B 则FA<B1,即A<B
数字电子技术第4章
4.1 组合逻辑电路分析
数字电子技术第4章
4.1 组合逻辑电路分析
注意: ①利用级连端可方便地将4位数值比较器级连成8位数值比较器,如
7448 功能介绍: ① ② ③ ④ ⑤ a~g(输出)—有内部上拉电阻(2K)→2mA 为增大输出电流→可外接上拉电阻; ⑥
数字电子技术第4章
4.1 组合逻辑电路分析
【例】:将“005.600”显示为“ 5.6 ”
数字电子技术第4章
4.1 组合逻辑电路分析
§4.1.4 数值比较器
功能:比较两个数的大小或是否相等。 1. 1位数值比较器
A B FA>B FA=B FA<B 00010 01001 10100 11010
数字电子技术第4章
2. 多位数值比较器 图4-1-24是带级连输入的 4位数值比较器;
数字电子技术第4章
4.1 组合逻辑电路分析
工作原理:
①若A3=B3,A2=B2,A1=B1,A0=B0
②若A3>B3 或A3=B3,A2>B2 或A3=B3,A2=B2,A1>B1 或A3=B3,A2=B2,A1=B1,A0>B0
4.2 组合逻辑电路设计
设计:根据逻辑功能的要求及器件资源情况,设计出实现该功能的最佳 电路。
器件资源:
SSI门电路 MSI器件 可编程逻辑器件(第八章)
§4.2.1采用SSI的组合逻辑电路设计
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1
1
1
0
10 1 0 1 1 0 不用
Q n+1= S + RQ n
1 1 1 不用
特性方程 RS 0 约束条件 5
[例]
R
S
Q Q
R
S
Q
Q
6
4.1.2 由或非门组成
一、电路及符号
Q
G1 >1
Q
>1 G2
QQ RS
二、工作原理
RS0
R
S
RS
Qn1Qn,Qn1Qn “保持”
R0,S1 Qn1 1,Qn1 0 “置 1”
第四章 触发器
一、基本要求
1. 有两个稳定的状态(0、1),以表示存储内容; 2. 能够接收、保存和输出信号。 二、现态和次态
1. 现态: Q n 触发器接收输入信号之前的状态。 2. 次态: Q n1 触发器接收输入信号之后的状态。
三、分类
1. 按电路结构和工作特点:基本、同步、边沿。
2. 按逻辑功能分:RS、JK、D 和 T(T )。
基本 RS 触发器:S — 直接置位端; (不受 CP 控制) R — 直接复位端。
同步触发器: 同步 RS 触发器 同步 D 触发器
11
一、电路组成及工作原理
1. 电路及逻辑符号
Q
Q
Q
Q
Q
Q
G1 & S
G3 &
& G2
R & G4
S CP R S CP R
S C1 R S CP R
S CP R
2. 工作原理
1
EN
+VCC
R三RSSRSRSSRS0011––––––––––11233412341212态S0101111111235610245RES01111N锁1112233344RSSRSRSSRS存ABAB74Q不17触Q10LZ64n用2S发n+7219器79高1234特保不QQQQ置置注阻性允1479持10态3表许
8
Q1 Q2 Q3 Q4
内含 4 个基本 RS 触发器
2. 由或非门组成:CC4043(略)
9
二、TTL 集成基本触发器
74279、74LS279
Q
&
&
S
R
Q
&
&
RSSRSRSSRS––––––––––11233412341212
1 2 3 5 6 10 11 12 14 15
S1 S2
R
+VCC 16
1R
4
1SA
1Q
1SB 2R
74279
2Q
7
233SRSA74LS2793Q 9
3SB 4R
4Q 13
4S
8
Q1 Q2 Q3 Q4
10
4.2 同步触发器
4.2.1 同步 RS 触发器 同步触发器:触发器的工作状态不仅受输入端 (R、S)
控制,而且还受时钟脉冲(CP) 的控制。 CP (Clock Pulse): 等周期、等幅的脉冲串。
R1,S0 RS1
Qn1 0,Qn1 1 “置 0”
Qn1、 Qn1均为 UL “不允许”
若高电平同时撤消,则状态不定。
7
Q
G1 >1
Q 波S
>1 G2
形 图
R
Q
R
S
Q
三、特性表和特性方程 四、基本 RS 触发器主
R S Q n+1
要特点
0 0 Q n 保持 1. 优点:结构简单,
0 1 1 置 1 具有置 0、置 1、保持功能。
Q=1
“置 0”或“复位” (Reset)
S 0, R 1 Q = 1 1 态
Q=0
“置 1”或“置位” (Set)
Q SQ S R1
Q RQ S R 0 Q和Q 均为UH
R 先撤消: 1 态
Q= Q
S 先撤消: 0 态
“保持” 信号同时撤消:状态不定
QQ
(随机)3
简化波形图
状态翻转过程需要一定的延迟时间, Q
当 CP = 0 SR1
曾用符号
Qn1 Qn
国标符号
保持
当 CP = 1 SCP S1S RCP R1R
与基本 RS 触发器功能相同
12
特性表:
特性方程:
CP R S 0
100 100 101 101 110 1 10 111 111
Q n Q n+1 注
Q n 保持
0 1
0 1
保持
01 1 1 置1
Q
如 1 0,延迟时间为 tPHL;
0 1,延迟时间为 tPLH 。 由于实际中翻转延迟时间相对于脉
G1 &
&
信信号号同不时同撤时消撤,出
冲的宽度和周期很小,故可视为0。 现消S不,确状定态状确R态定 设触发器初始状态为0:
S
S
R
R
Q
Q
Q
Q
4
三、现态、次态、特性表和特性方程
1. 现态和次态
现态Qn:触发器接收输入信号之前的状态。
00 1 0 置0
0 1
不用 不用
不许
Qn1SRQn
RS0 约束条件
CP = 1期间有效 二、主要特点
1. 时钟电平控制 CP = 1 期间接受输入信号; CP = 0 期间输出保持不变。 (抗干扰能力有所增强)
2. RS 之间有约束
13
4.2.2 同步 D 触发器
一、电路组成及工作原理
Q
Q
SD,RD
3. 其他: TTL 和 CMOS,分立和集成。
1
4.1 基本触发器
4.1.1 由与非门组成
一、电路及符号
Q
01
G1 &
10
S
Q 01
& G2
R 10
QQ SR SR
Q=0 0态
Q=1
Q=1 1态
Q=0
2
二、工作原理
Q
01
G1 &
10
S
Q 01
&
G2
R 10
S 1, R 0 Q = 0 0 态
Qn1SRQn
D DQn D
(CP = 1期间有效) 简化电路:省掉反相器。
二、主要特点
G1 & S
& G2 R
G3 & 时钟电平控制,无约束问题; 2. CP = 1 时跟随。 (Qn1 D) 下降沿到来时锁存 (Qn1 Qn)
14
三、集成同步 D 触发器
1. TTL 74LS375
次态Qn:触发器接收输入信号之后的新状态。
2. 特性表和特性方程
特性表
R S Qn 00 0 00 1 01 0 01 1 10 0
Q n+1
0 1 1 1 0
简化特性表
Q n+1
RS 00
Q n+1 Q n 保持
RS Qn 00
01
11
10
0 1 1 置1 0 0 1
0
10 11
0 置0
不用 不允许
1 0 0 置0 1 1 不用 不许 2. 问题:输入电平直接控制输
Q n+1= S + RQ n
RS 0 约束条件
出状态,使用不便,抗干扰能 力差;R、S 之间有约束。
8
4.1.3 集成基本触发器
一、CMOS 集成基本触发器
1. 由与非门组成:CC4044
EN
R&
1
TG Q
EN
&
S
EN
EN 1
Q
G1 >1
R G3 &
Q
>1 G2
S & G4
R
1 S CP
G5 D
D1 CP1、2
D2
D3 CP3、4
D4
74LS375
1 4
1D0 1LE
7 1D1
9 12
2D0 2LE
15 2D1
+VCC
16
1Q0 1Q0 1Q1 1Q1 2Q0 2Q0 2Q1 2Q1
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