5.3.2 维持阻塞触发器

Q
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。 特性方程
Q
n+1
=Q
n
5.4 触发器的逻辑功能
5.4.4 SR触发器 触发器
特性表
S 0 0 0 0 1 1 1 1 R 0 0 1 1 0 0 1 1 Qn 0 1 0 1 0 1 0 1 Qn+1 0 1 0 0 1 1 － － 说 明 状态不变 置0 置1 状态不定
0
Q
1
置1阻塞线 阻塞线
G3 & 3
Q30 R
&
Q
0
Q4
不能改变Q G 不能改变 G 6D不能改变 3、Q2 置0维持线 维持线
6
& D G4 1
5.3.2 维持阻塞触发器
结论： 结论：在CP脉冲的上升沿到来瞬间使触发器的状态变化 脉冲的上升沿到来瞬间使触发器的状态变化
触发器的次态与CP脉冲的上升沿到来前一瞬间 的状态相同 触发器的次态与 脉冲的上升沿到来前一瞬间D的状态相同 脉冲的上升沿到来前一瞬间 当CP =1 如Qn+1=1
5.3.2 维持阻塞触发器
1. 电路结构与工作原理
G1 & Q1
根据 S R确定 触发器的状态
G5 & Q
接受D 接受 、CP 置0维持线 维持线 输入信号
CP
& G2
Q2 S
G3 Q3 R &
& G6
Q
D
& G4
Q4
由3个基本SR锁存器组成 个基本 锁存器组成
5.3.2 维持阻塞触发器
2、工作原理: 、工作原理 CP = 0 Qn+1=Qn 触发器,状态不变 触发器, 0 Q 4= D Q 1 = D D 信号进入触发器, 信号进入触发器, 为状态刷新作好准备
工作波形
D 0 0 1 1
“1” D CP
Qn
0 1 0 1
S 1D ＞ C1 R
+ Q n+1
0 0 1 1
CP
D
Q
Q
Q
维持阻塞D触发器状态变化产生在时钟 维持阻塞 触发器状态变化产生在时钟 脉冲的上升沿， 脉冲的上升沿，其次态决定于该时刻前 瞬间输入信号D 瞬间输入信号 。
5.3.2 维持阻塞触发器
Q
n +1
= J Q + KQ
n
n
5.3.3 利用传输延迟的JK触发器 利用传输延迟的JK触发器 JK
典型集成电路1/2 74F112逻辑符号 典型集成电路 逻辑符号
1J 1CP 1K
3 1 2
1J C1 1K R S
5
1Q 1Q
6
1RD 15 1SD
4
74F112功能表 功能表
输 SD L H L H H H H RD H L L H H H H 入 CP J × × × ↓ ↓ ↓ ↓ × × × L* L* H* H* 输 出 K × × × L* H* L* H* Qn+1 Qn+1 H L H Qn L H Qn
组合 电路
1D C 1
Q Q
Q
n +1
= J Q + KQ
n
n
C P
Qn+1 = D
≥1
1D
J K 1
& & C P
C 1
Q Q
D = J Q + KQ
5.4.5 D 触发器功能的转换 2. D 触发器构成 T 触发器
T D 1D
Qn+1 = D
Q Q
Q n +1 = T Q n + T Q n
组合 电路
逻辑符号
S CP R
1S ＞C1 1R
Q Q
5.4 触发器的逻辑功能
5.4.4 SR触发器 触发器
n+1
特性方程
SR = 0
状态图
S=0 R=X
′
′
Q
= S + RQ
n
约束条件
S=1 R=0
′
S=X R=0
1
wenku.baidu.com
0
′
′
S =0 R =1
5.4 触发器的逻辑功能
上升沿触发的不同功能触发器
S CP R 1S ＞C1 1R Q
J C P K
1J
Q
0
1
0
> C1
1K Q
J K 0 1 1 0
Q
5.4 触发器的逻辑功能
画出触发器的工作波形
J CP K RD SD
1 C1 1K R S
Q Q
CP RD SD J K Q
5.4 触发器的逻辑功能
5.4.3 T T触发器 触发器
1J ＞C1 1K Q Q
逻辑符号
T
1T
Q Q
CP ＞C
本章小结（ 本章小结（2）
触发器是对时钟脉冲边沿敏感的电路， 触发器是对时钟脉冲边沿敏感的电路，根据不同的 电路结构， 电路结构，它们在时钟脉冲的上升沿或下降沿作用 下改变状态。目前流行的触发器电路主要有主从、 下改变状态。目前流行的触发器电路主要有主从、 维持阻塞和利用传输延迟等几种结构， 维持阻塞和利用传输延迟等几种结构，它们的工作 原理各不相同。 原理各不相同。 触发器按逻辑功能分类有D触发器、JK触发器 触发器、 触发器按逻辑功能分类有D触发器、JK触发器、T SR触发器 （T’）触发器和SR触发器。它们的功能可用特性表、 ）触发器和SR触发器。它们的功能可用特性表、 特性方程和状态图来描述。 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。例如JK JK触发器既有主从结构 辑功能没有必然联系。例如JK触发器既有主从结构 也有维持阻塞或利用传输延迟结构的。 的，也有维持阻塞或利用传输延迟结构的。每一种 逻辑功能的触发器都可以通过增加门电路和适当的 外部连线转换为其他功能的触发器。 外部连线转换为其他功能的触发器。
D 1D ＞C1 Q Q
J CP 1J ＞C1 1K Q Q
T 1T Q Q
Q CP
K
CP ＞C1
下降沿触发的不同功能触发器
S CP R 1S ＞C1 1R Q
D 1D ＞C1 Q Q
J CP 1J ＞C1 1K Q Q
T 1T Q Q
Q CP
K
CP ＞C1
5.4.5 D 触发器功能的转换
1.D 触发器构成 J K 触发器 J K D
2、结构与工作特点 SR触发器 触发器 D触发器 触发器 逻辑功能 JK触发器 触发器 T（T‘）触发器触发器 （ ）触发器触发器 3、触发器的电路结构与逻辑功能 、 触发器的电路结构与逻辑功能没有必然联系。 触发器的电路结构与逻辑功能没有必然联系。 逻辑功能的描述方式： 逻辑功能的描述方式： 特性表、 特性表、特性方程和 状态图、波形图。 状态图、波形图。
J 0 1
逻辑符号
J CP K 1J ＞C1 1K Q Q
特性方程
KQ n 00 01 11 10
0 1
1 1
0 0
0 1
Q n+1 = J Q n + KQ n
5.4 触发器的逻辑功能
JK 触发器的逻辑功能 触发器的逻辑功能 特性表
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 Qn+1 0 1 0 0 1 1 1 0 说 明 状态不变 置 0 置 1 翻 转
D = J Q + KQ
逻辑符号
J 1J ＞C1 1K Q Q
J K
1D C1
Q Q
CP K
Q n+1 = D = J Q n + K Q n J=1 K= 0 置1 J =K= 1 翻转 Qn= 0 Qn= 1 Qn= 0 Qn= 1 Qn+1= 1 Qn+1= 1 Qn+1= 1 Qn+1= 0
特性方程
功能表
T 0 0 1 1
Q
n
Q n +1 = T Q n + T Q n
Q n+1 0 1 1 0
0 1 0 1
状态转换图
T=1 T=0 0 T=1 1 T=0
5.4 触发器的逻辑功能
T′触发器 触发器
上升沿触发的T′触发器 上升沿触发的 触发器 逻辑符号
1
1J ＞C1 1K
Q
Q CP ＞C Q
C P
& G2 G3 & 3
1 Q2 DS 1
0
Q 1 3D R 0 & G6
Q
1
& G4
4
D
D
Q4
5.3.2 维持阻塞触发器
当CP =1 如Qn+1=0 D信号不影响 S 、 的状态，Q的状态不变 信号不影响 R 的状态， 的状态不变
& G1 Q 1 1 Q21 S G G5 & 5
& G2 C P
本章小结（ 本章小结（1）
锁存器和触发器都是具有存储功能的逻辑电 是构成时序电路的基本逻辑单元。 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1位二值信息， 锁存器或触发器都能存储1位二值信息，所 以又称为存储单元或记忆单元。 以又称为存储单元或记忆单元。 锁存器是对脉冲电平敏感的电路， 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。基本SR SR锁存器由输 定电平作用下改变状态。基本SR锁存器由输 入信号电平直接控制其状态， 入信号电平直接控制其状态，传输门控或逻 辑门控锁存器在使能电平作用下由输入信号 决定其状态。在使能信号作用期间， 决定其状态。在使能信号作用期间，门控锁 存器输出跟随输入信号变化而变化。 存器输出跟随输入信号变化而变化。
C P
C 1
D = T Q + TQ = T ⊕ Q
=1 1D C1 Q Q
= 1D C1
T C
T C
Q Q
5.4.5 D 触发器功能的转换 3. D 触发器构成 T ’ 触发器 Qn+1 = D
Q
n +1
=Q
n
D = Qn
CP
1D C C1
Q Q
Q
T’ 触发器可实现二分频逻辑功能
小
结
1、结构与工作特点 、结构与工作特点 基本SR锁存器：输入信号电平直接控制其状态 基本 锁存器 逻辑门控锁存器： 锁存器 逻辑门控锁存器： 传输门控锁存器： 传输门控锁存器： 存储单元 主从触发器 触发器 维持阻塞触发器 维持阻塞触发器 传输延迟结构触器 在时钟脉冲的上升 沿或下降沿作用下改变 状态。 状态。 在使能电平作用下由输 入信号决定其状态。 入信号决定其状态。
相同结构有不同功能
S CP R
1S ＞C1 1R
Q
D
1D ＞C1
Q Q
J CP
1J ＞C1 1K
Q T
1T
Q Q
Q CP
K
Q CP ＞C1
相同功能有不同结构
D CP 1D ＞C1 Q Q D CP 1D ＞C1 Q Q
复习思考题
触发器的逻辑功能和电路结构之间有什么关 系？ 写出D触发器、JK触发器 触发器、 触发器和SR SR触发 写出D触发器、JK触发器、T触发器和SR触发 器的特性方程，并画出它们的状态图。 器的特性方程，并画出它们的状态图。 怎样利用JK触发器实现D触发器、 触发器、 JK触发器实现 怎样利用JK触发器实现D触发器、T触发器、 以及SR触发器的逻辑功能。 T‘以及SR触发器的逻辑功能。 以及SR触发器的逻辑功能 课后习题。 课后习题。
& D G4 Q4 C P G3 & 3 Q3 R & G2 Q2 S G5 & Q G1 & 1
D
Q1
1
G6 &
Q
1
D
5.3.2 维持阻塞触发器
2、工作原理: 、工作原理
G
跳变为1 当CP 由0跳变为 跳变为
& 1
D
Q1 G5 & 5 Q
Q n+1 = D
在CP脉冲的上升 脉冲的上升 沿，触法器按此 前的D信号刷新 前的 信号刷新 0
5.4 触发器的逻辑功能
5.4.1 D 触发器 特性表
D CP
+ Q n+1
逻辑符号
1D ＞ C1 Q Q
Qn D
0 0 1 1 0 1 0 1
特性方程 状态图
Qn+1=D
0 0 1 1
D=1 D=0 0 D=0 1 D=1
5.4 触发器的逻辑功能
5.4.2 J K 触发器
& 1 ≥1 & C P
J = K= 0 不变 J = 0 K= 1 置0
Qn= 0 Qn= 1 Qn= 0 Qn= 1
Qn+1= 0 Qn+1= 1 Qn+1= 0 Qn+1= 0
5.4 触发器的逻辑功能
JK 触发器的逻辑功能 触发器的逻辑功能 特性表
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 Qn+1 0 1 0 0 1 1 1 0 说 明 状态不变 置 0 置 1 翻 转
典型集成电路： 典型集成电路： 74LS74和74F74 和 ----双D维持阻塞触发器 双 维持阻塞触发器
5.3.3 利用传输延迟的JK触发器 利用传输延迟的JK触发器 JK
工作原理（自学） 工作原理（自学）
5.3.3 利用传输延迟的JK触发器 利用传输延迟的JK触发器 JK
JK触发器特性方程 触发器特性方程
L H H Qn H L Qn
5.3.4 触发器的动态特性
5.3.4 触发器的动态特性
5.3.4 触发器的动态特性
复习思考题
触发器有哪几种常见的电路结构？ 触发器有哪几种常见的电路结构？试归纳它 们的工作原理和动作特点。 们的工作原理和动作特点。 触发器要求时钟信号CP与输入信号D CP与输入信号 D触发器要求时钟信号CP与输入信号D有什么 样的定时关系？输出信号Q CP有什么样 样的定时关系？输出信号Q和Q与CP有什么样 的定时关系？ 的定时关系？ 试画出图5.3.7 JK触发器的定时图 5.3.7中 触发器的定时图， 试画出图5.3.7中JK触发器的定时图，注意 定时图中各信号与时钟脉冲CP CP的哪一个边沿 定时图中各信号与时钟脉冲CP的哪一个边沿 有定时关系。 有定时关系。 课后习题。 课后习题。
J=X K=1 J=X K=0
1 0
•状态图 状态图
J=0 K=X
J=1 K=X
5.4 触发器的逻辑功能
工作波形 J K 触发器状态变化发生在时钟 脉冲的下降沿， 脉冲的下降沿，次态决定于该时 刻前瞬间输入的J 信号 刻前瞬间输入的 K信号。
CP 1
JK触发器真值表 触发器真值表 触发器 J K Qn+1 0 0 Qn 0 1 0 1 0 1 1 1 Qn
置0 阻塞线 & G2 C P G11 & 1 维持线 Q 1 置1维持线 Q2
0
S 0
G5 & 5
Q2、 Q3 状态不变
Q
1
1
G3 & 3 G4 &
Q31 R 1
& G6
Q
D G
Q4
D信号不影响 S 、 的状态，Q的状态不变 信号不影响 R 的状态， 的状态不变
5.3.2 维持阻塞触发器
逻辑功能表