第八章 时序逻辑电路

模
拟
电
子
技
术
本节需掌握
触发器特点？ 基本ＲＳ触发器的功能（认识符号， 任意给定输入波形会画输出波形）
什么叫现态？次态
基本RS触发器的触发方式？（电平）
模
拟
电
子
技
术
8.1.2 同步RS触发器
1.电路组成及逻辑符号
CP： 时钟脉冲 同步：触发器状态的改变与时钟脉冲同步。 图4-6 同步RS触发器CP输入控制。） （同步触发器的状态更新时刻：受 （a） 逻辑电路 （b）逻辑符号 触发器更新为何种状态：由触发输入信号决定。
拟
电
子
技
术
以RS触发器为例分析RS触发器的状态转换图。
S 0 0 0 0 1 1 1 1
Qn Qn+1 R 模 拟 电 子 技 术 0 0 0由状态转换表还可以得到状态转换图。 1 1 0 0 0 1 1 0 1 0 1 0 箭头表示状 1 1 0 0 1 × 态转换的方 两个圆圈表 1 1 × 向
拟
电
子
技
术
（1）有两个互补的输出端，有两个稳定的状态。
（2）输出与D相同
（3）状态改变的时刻取决于CP时钟脉冲的边沿
（可以是上跳沿，也可以是下跳沿）
（4）没有一次变化问题
模
拟
电
子
技
术 特性表
8.1.5 T触发器和T’触发器
逻辑符号
T
1T
Q Q
CP ＞C 1
特性方程
T 0 0 1 1
Qn
0 1 0 1
模
Fra Baidu bibliotek
拟
电
子
技
术
3. 时序图（以CP下降沿触发的JK触发器为例）
图4-20 JK触发器的时序图
在CP的下降沿更新状态，次态由CP下降沿到 来之前的J、K输入信号决定。
模
主从JK触发器的特点总结：
拟
电
子
技
术
（1）有两个互补的输出端，有两个稳定的状态。 （2）有复位（Q=0）、置位（Q=1）、保持原状态、翻转四 种功能。 （3）J相当于置位输入端，K相当于复位输入端， （4）状态改变的时刻取决于CP时钟脉冲的边沿（可以是上 跳沿，也可以是下跳沿）
Q1 & A CP Q2 1J C1 =1 1D C1 A B CP CP A B
∧
1K 1 （b）
（a）
解：
CP A B Q1 Q2
∧
模
拟
电
子
技
术
触发器的总结
1、触发器的分类
2、触发器逻辑功能的表示方法
3、触发方式
4、常见类型题
模
拟
电
子
技
术
1、触发器的分类
按逻辑功能不同：RS触发器、D触发器、JK触发 器、T触发器和T′触发器等。 按触发方式不同：电平触发器、边沿触发器和主 从触发器等。 按电路结构不同：基本RS触发器，同步触发器、 维持阻塞触发器、主从触发器和边沿触发器等。
Q n 1
0 1 1 0
Q n 1 T Q n T Q n
模 拟 电 子 4. T′触发器
技
术
国际逻辑符号
1D C P
特性方程
Q Q
C1
Q
n 1
Q
n
时钟脉冲每作用一次，触发器翻转一次。
模
JK、D触发器练习题
Q Q ┌
拟
电
子
技
术
例一 设主从JK触发器的初始状态为0，CP、J、K信号如图所 示，试画出触发器Q端的波形。
缺点：有空翻现象
模
拟
电
子
技
术
4.同步触发器的空翻 同步触发器在一个CP脉冲作用后，出现两次或 两次以上翻转的现象称为空翻。 1 3
2
下面介绍几种能克服空翻的触发器。 图4-8 同步RS触发器的空翻现象
模
拟
RS触发器练习题
电
子
技
术
例一 已知如图基本RS触发器R和S的输入波形，试画出输出Q 和端的波形（设初始状态为Q＝0）。
（5）输入信号J、K之间没有约束。 缺点：存在一次变化问题。即主从JK触发器中的主触发器，在 CP＝1期间其状态能且只能变化一次，这种变化可以是J、K
变化引起，也可以是干扰脉冲引起，因此其抗干扰能力尚需 进一步提高。
模
拟
电
子
技
术
Q
Q
一次变化问题
G1 & G3 & Qm 从
& G2 & G4 Qm & G6 主 & G8 K CP 1 G9
（1）有两个互补的输出端，有两个稳定的状态。 （2）有复位（Q=0）、置位（Q=1）、保持原状态三种功能。 （3）R为复位输入端，S为置位输入端，可以是低电平有效， 也可以是高电平有效，取决于触发器的结构。 （4）由于反馈线的存在，无论是复位还是置位，有效信号只
需要作用很短的一段时间，即“一触即发”。
模
拟
电
子
技
术
4. 常见类型题
Q1 & A CP Q2 1J C1 =1 1D C1 A B CP CP A B
∧
1K 1 （b）
（a）
CP A B Q1 Q2
∧
(3)输出端有组合门电路的触发器的输出波形的画法
V
O1
模
拟
电
子
技
术
1
& &
Q
1J
CP CP
C1 V
O2
1
1K
∧
CP Q Q V
01
V02
模
拟
电
子
技
术
2、触发器逻辑功能的表示方法
逻辑符号
时序图 状态转换表
特性方程 状态转换图
逻辑符号模 状态转换表 时序图 特性方程 状态转换图
拟
电
子
技 术 逻辑符号 “∧”表示边沿触发方式, “┐”表示主从触发方式, 非号“－”：表示低电平有效, 加小圆圈“ο”：表示低电平有 效触发或下降沿有效触发, 不加小圆圈“ο”：表示高电平 有效触发或上升沿有效触发 。
模
拟
电
子
技
术
2. 状态转换表
J 0 0 0 0 1 1 1 1 K 0 0 1 1 0 0 1 1 Qn 0 1 0 1 0 1 0 1 Q n+1 0 1 0 0 1 1 1 0 功能
Q n 1 Q n
保持
Q n 1 0 Q n 1 1
置0
置1 翻转
Q n 1 Q n
主从JK触发器采用主从控制结构，从根本上解决了输入信号 直接控制的问题，具有 CP＝1期间接收输入信号，CP下降 沿到来时触发翻转的特点。
模
拟
电
子
技
术
6.要使边沿触发型JK触发器具有Qn+1= Q n的功能， 其输入信号必须满足 A．J=K=0 B．J=K=1 C．J=1,K=0 D．J=0,K=1
(3) 主从触发 有主、从两个触发器，在CP的高/低电平期间交替工作、封 锁， 只在CP的高电平期间（或低电平期间）接收信号RS/JK/D/T， 只在CP的↑或↓边沿总的输出状态更新。
(4) 边沿触发 只在CP的↑或↓边沿触发， 只在CP的↑或↓边沿接收信号RS/JK/D/T， 只在CP的↑或↓边沿状态更新，克服了空翻。
模
拟
电
子
技
术
2.状态转换表
在CP=0期间，G3、G4被封锁，触发器状态不变。 在CP=1期间，由R和S端信号决定触发器的输出状态。
CP 0 1 1 1 1 1 1 1 1 R × 0 0 0 0 1 1 1 1 S × 0 0 1 1 0 0 1 1 Qn × 0 1 0 1 0 1 0 1 Qn+1 Qn 0 1 1 1 0 0 不用 不用 功能
示状态0和1
在箭头旁边用文字 图4-16 或符号表示实现转 换所必备的条件
RS触发器的状态转换图
逻辑符号模 状态转换表 时序图 特性方程 状态转换图
拟
电
子
技
术
3. 触发方式 模 拟 电 子 技 术
(1) 基本RS触发器 直接电平触发（低电平有效/高电平有效），无CP (2) 同步触发 CP的（高/低）电平期间触发， 在整个电平期间接收信号RS/JK/D/T， 在整个电平期间状态相应更新，所以存在空翻。
CP J K =0
Q
G5 & G7 & J
模
拟
电
子
技
术
Q G1 G3 Q G2 G4 Qm & G6 主 1 D CP & G8 1
8.1.4 D触发器
1.逻辑符号和电路结构
& & 从 1
& &
Qm G5 G7 & &
模
拟
电
子
技
术
3. 状态转换表
4. 时序图
1 2 3 4 5
CP D
Q
模
边沿D触发器的特点总结：
模
拟
电
子
技
术
3. 基本RS触发器的时序图(设初态为0） 通常用虚线或阴影表示触发器处于不定状态。
置1
置0
不定 置1
不允许
模
拟
电
子
技
术
触发器的不定状态有两种含义： 一、Q= Q =1时， 触发器既不是0状态，也不是1状态；
二、R、S 同时从0回到1时， 触发器的新状态不能预先确定。
模
拟
电
子
技
术
基本触发器的特点总结：
模
拟
电
子
技
术
触发器是构成时序逻辑电路的基本单元电路。 授课思路：基本RS触发器---同步RS触发器---主从 RS触发器---主从JK触发器---边沿D触发器 符号---结构---状态表（真值表）---波形图 解题思路：画时序图
模
拟
电
子
技
术
8.1.1 RS触发器（与非门构成）
1. 电路组成及逻辑符号 1状态：Q＝1、 Q ＝0 0状态：Q＝0、 Q ＝1
模
拟
电
子
技
术
第 8 章 时序逻辑电路
第12周 星期五 第13周 星期四 星期五
第 8章 第 8章
第 8章 第 8章
第 1节 第 1节
第 2节 第 4节
第14周 星期四
模
拟
电
子
技
术
8.1
触发器
8.1.1 RS触发器 8.1.2 同步RS触发器
8.1.3 主从JK触发器 8.1.4 D触发器 8.1.5 T触发器和T’触发器
S R
解:
S R Q Q
模
拟
电
子
技
术
例二 已知基本RS触发器R和S的输入波形，试画出输出Q和端 的波形（设初始状态为Q＝0）。
S R
解:
S R Q Q
模 拟 电 子 技 术 例三 设图所示电路的初始状态为Q＝0，R、S端和CP端的输 入信号如图题所示，试画出该同步RS触发器相应的Q和端的 波形。
(4)两个或多个触发器组合的输出波形的画法
Q1 1J C1 1K 1 R Q0 1J C1 1K 1 R A CP A CP
模
拟
电
子
技
术
∧
∧
CP A Q0 Q1
模
拟
电
子
Q1
技
术
Q0
∧
C1
C1
∧
VO
&
1D
1D
A
CP
CP
A
CP A Q0 Q1 V
0
模
拟
电
子
技
术
主要考点
画触发器的波形
模
拟
电
子
技
术
测试题：选择题 1.基本RS触发器，当RD，SD都接高电平时， 该触发器具有( ) A.置“1”功能 B.保持功能 C.不定功能 D.置“0”功能 2. 由与非门构成的基本RS触发器，要使Qn+1=Qn， 则输入信号应为( ) A.SD=RD=1 B.SD=RD=0 C.SD=1,RD=0 D.SD=0,RD=1
Q ┌ Q ┌ Q ┌ Q ┌
Q
Q
1R C1 1S CP
1R C1 1S CP
1K C1 1J CP
逻辑符号模 状态转换表 时序图 特性方程 状态转换图
拟
电
子
技
术
D 0 0 1 1
Qn 0 1 0 1
Qn+1 0 0 1 1
逻辑符号模 状态转换表 时序图 特性方程 状态转换图
拟
电
子
技
术
逻辑符号模 状态转换表 时序图 特性方程 状态转换图
Q Q
CP S
1R C1 1S CP
解:
R
CP S R Q Q
模
拟
电
子
技
术
Q Q
8.1.3 主从JK触发器
1.逻辑符号和电路结构
Q ┌ Q ┌
G1 & G3 & Qm 从
& G2 & G4 Qm & G6 主 & G8 K CP 1 G9
1K C1 1J CP
G5 & G7 & J
将主从RS触发器的两个互补的 输出端信号通过两根反馈线 分别引到输入端的G7、G8门， 这样，就构成了JK触发器
CP
┌
J K
1K C1 1J CP
解：
CP J K Q
模 拟 电 子 技 术 例二 设边沿D触发器的初始状态为0，CP、D信号如图所示，试 画出触发器Q端的波形。
CP D
解：
CP D Q
模 拟 电 子 技 术 例三 电路如图所示，已知CP和A、B的波形，试画出Q1和Q2的波形。 设触发器的初始状态均为0。
Reset为置0端（或复位端） Set为置1端（或置位端） 图4-1 与非门组成的基本RS触发器 非号“－”：表示低电平有
（a） 逻辑电路 （b）逻辑符号
表示低电 平有效
模
拟
电
子
技
术
2. 状态转换表（特性表)
现态：指触发器输入信号变化前的状态，用Qn表示；
次态：指触发器输入信号变化后的状态，用Qn+1表示。
模
拟
电
子
技
术
测试题：选择题
4.由与非门构成的基本RS触发器，要使 Qn+1=1输入信号应为（ ） A．SD=RD=0 B．SD=RD=1 C．SD=1，RD=0 D．SD=0，RD=1
模
拟
电
子
技
术
5.触发器电路如题15图所示，当输入A=1时， 次态Qn+1等于（ ） A.0 B.1 C.Qn D. Q n
Q
n 1
Q
n
保持
Q
Q
Q n 1 Q n 保持
G1 & & G2
Q n 1 1
置1
Q n 1 0 置 0
不允许
G3 &
&
G
R
CP
S
模
拟
电
子
技
术
3. 工作波形（又称为时序图，设初态为0 ）
置1
保持
置0
置1
图4-7 同步RS触发器的时序图
模
拟
电
子
技
术
同步RS触发器的特点总结：
（1）有两个互补的输出端，有两个稳定的状态。 （2）有复位（Q=0）、置位（Q=1）、保持原状态三种功能。 （3）R为复位输入端，S为置位输入端，高电平有效 （4）状态改变的时刻取决于CP时钟脉冲