第四章(3)主从触发器

电路见P114图4.5.3 二, 第一信号鉴别电路 电路见 图
第一信号鉴别电路由4个 触发器组成 用以判别S 触发器组成, 第一信号鉴别电路由 个JK触发器组成,用以判别 0～S3送 入的4个信号中 哪一个信号最先到达. 个信号中, 入的 个信号中,哪一个信号最先到达. 鉴别电路开始工作前,先按复位开关SR, 都被置0, 鉴别电路开始工作前,先按复位开关 ,FF0～FF3都被置 , Q端都输出高电平 ,发光二极管 端都输出高电平1,发光二极管LED0～LED3不发光. 不发光. 端都输出高电平 ～ 不发光 这时, 输入都为高电平1, 输出1, 这时,G1输入都为高电平 ,G2输出 ,FF0～FF3的J = K = 1, ～ 的 , 个触发器处于接收输入信号的状态. 个开关中, 这4个触发器处于接收输入信号的状态.在S0～S3的4个开关中, 个触发器处于接收输入信号的状态 个开关中 第一个按下时, 首先由0状态翻到 状态, 状态翻到1状态 如S3第一个按下时,则FF3首先由 状态翻到 状态,Q3=0,这 , 一方面使发光二极管LED3发光,同时使 2输出 ,这时 0～ 发光,同时使G 输出0,这时FF 一方面使发光二极管 FF3的J和K都为低电平 ,都执行保持功能.因此,在S3按下后, 都为低电平0,都执行保持功能.因此, 按下后, 和 都为低电平 其它三个开关S 任一个再按下时, 其它三个开关 0～S2任一个再按下时,FF0～FF2的状态不会改 仍为0状态 发光二极管LED0～LED2也不会亮,所以,根 状态, 也不会亮,所以, 变,仍为 状态,发光二极管 据发光二极管的发光可判断开关S 第一个按下. 据发光二极管的发光可判断开关 3第一个按下. 如要重复进行第一信号判别时, 如要重复进行第一信号判别时,则在每次进行判别前应先按 复位开关SR, 处于接收状态.该电路又称作抢答器. 复位开关 ,使FF0～FF3处于接收状态.该电路又称作抢答器.
4,基本RS触发器是由两个与非门(也可为或非门)输入和输出 ,基本 触发器是由两个与非门 也可为或非门) 触发器是由两个与非门( 交叉耦合组成的正反馈电路, 交叉耦合组成的正反馈电路,它的输出状态由输入信号的电平控 制. 5,同步触发器是在基本 触发器的基础上增加了两个输入控 ,同步触发器是在基本RS触发器的基础上增加了两个输入控 制门组成的,触发器的状态由输入信号决定, 制门组成的,触发器的状态由输入信号决定,翻转时刻由时钟 脉冲的电平控制. 脉冲的电平控制. 主从触发器是由两个同步RS触发器级联组成的, RS触发器级联组成的 6,主从触发器是由两个同步RS触发器级联组成的,主要有主从 RS触发器和主从JK触发器 它们的输出状态都由时钟脉冲控制. 触发器和主从JK触发器, RS触发器和主从JK触发器,它们的输出状态都由时钟脉冲控制. 由于主,从两个触发器分别工作在时钟脉冲的两个不同时区内, 由于主,从两个触发器分别工作在时钟脉冲的两个不同时区内, 所以触发器输出状态(从触发器状态)的改变滞后于主触发器. 所以触发器输出状态(从触发器状态)的改变滞后于主触发器. 7,边沿触发器主要有边沿D触发器和边沿 触发器,它们输出 ,边沿触发器主要有边沿 触发器和边沿 触发器, 触发器和边沿JK触发器 状态的改变只发生在时钟脉冲上升沿或下降沿到达时刻,而在 状态的改变只发生在时钟脉冲上升沿或下降沿到达时刻, 其它时间时钟脉冲均不起作用.因此,具有很强的抗干扰能力. 其它时间时钟脉冲均不起作用.因此,具有很强的抗干扰能力. 8,T触发器是一种具有保持和翻转功能的电路,而T′触发器则 ,T触发器是一种具有保持和翻转功能的电路, ,T触发器是一种具有保持和翻转功能的电路 触发器则 是只具有翻转功能的电路.它们通常由边沿D触发器或边沿 触发器或边沿JK 是只具有翻转功能的电路.它们通常由边沿 触发器或边沿 触发器组成. 触发器组成.
n QM+1 = S + RQ n = J Q n + KQ nQ n = J Q n + ( K + Q n )Q n = J Q n + KQ n
从触发器:
n Q n +1 = QM+1 = JQ n + KQ n ;(CP ↓ 有效)
2,原理及逻辑功能 ,
主触发器工作, (1)CP=1,CP=0:主触发器工作,从触发器被封锁; ) , 主触发器工作 从触发器被封锁; CP=0, CP=1:主触发器封锁,保持原态;从触发器打开,输 主触发器封锁, 主触发器封锁 保持原态;从触发器打开, 出主触发器的状态. 出主触发器的状态.
n Q n +1 = Q, 保持原态不变. 保持原态不变. (2)当J = 0,K = 0时, ) , 时
每输入一个时钟脉冲, (3)当J = 1,K = 1时, Q n +1 = Q n ,每输入一个时钟脉冲,触发 ) , 时 器的状态变化一次,翻转计数. 器的状态变化一次,翻转计数. 在时钟脉冲作用下,触发器置1; (4)当J = 1,K = 0时,Q = 1 在时钟脉冲作用下,触发器置 ; ) , 时 在时钟脉冲作用下, (5)当J = 0,K = 1时,Q n +1 = 0 ,在时钟脉冲作用下,触发器置 ) , 时 0. . 与主从RS触发器一样,主从 触发器中的主触发器和从触发器 与主从 触发器一样,主从JK触发器中的主触发器和从触发器 触发器一样 也是工作在CP的不同时区内 因此,输入J, 状态的变化不会 的不同时区内. 也是工作在 的不同时区内.因此,输入 ,K状态的变化不会 直接影响JK触发器的输出状态 也是用CP负跃变触发的 触发器的输出状态, 负跃变触发的. 直接影响 触发器的输出状态,也是用 负跃变触发的. 期间J和 的输入信号保持不变 的输入信号保持不变. 正常工作时,要求在CP=1期间 和K的输入信号保持不变. 期间 正常工作时,要求在
延迟符号
2,原理及逻辑功能 , (1)CP=1→CP=0从RS封锁 ) 从 封锁
n R=1, CP=1 QM+1 = 0 主触发器 S=0, n +1 QM = 1
Q n +1 == 0 CP = 1 → 从触发器 n CP:1↘0 ↘ Q n +1 = QM+1 = 1 主触发器被封锁,保持原态.
本章小结
1,和门电路一样,触发器也是数字系统中的基本逻辑元件.它 ,和门电路一样,触发器也是数字系统中的基本逻辑元件. 有两个基本特性: 有两个稳定状态, 有两个基本特性:①有两个稳定状态,所以触发器又称为双稳态 电路. 在外信号作用下,两个稳定状态可相互转换. 电路.②在外信号作用下,两个稳定状态可相互转换.由于触发 器具有记忆和翻转功能,因此, 器具有记忆和翻转功能,因此,常用来保存二进制信息和组成计 数器等时序逻辑电路. 数器等时序逻辑电路. 2,触发器的逻辑功能是指触发器输出的次态与输出现态及输 , 入信号之间的逻辑关系. 入信号之间的逻辑关系.描述触发器逻辑功能的方法主要有特 性表,特性方程,驱动表,状态转换图和时序图( 性表,特性方程,驱动表,状态转换图和时序图(又称工作波 形图).它们之间可相互转换. ).它们之间可相互转换 形图).它们之间可相互转换. 3,根据逻辑功能的不同,触发器可分为RS触发器,D触发器, ,根据逻辑功能的不同,触发器可分为 触发器 触发器, 触发器 触发器, JK触发器,T触发器和 触发器等 触发器, 触发器和 触发器和T′触发器等 触发器
主从RS触发器 一, 主从 触发器 1,电路结构: 它是由两个同步 触发器串联组成的, ,电路结构: 它是由两个同步RS触发器串联组成的 触发器串联组成的, 右边的为从触发器,左边的为主触发器. 右边的为从触发器,左边的为主触发器.门G的作用是 的作用是 ,使主,从两个触发器分别工作在 的 使主, 将CP反相为 反相为 使主 从两个触发器分别工作在CP的 CP 两个不同时区内. 两个不同时区内.
n +1
4.5 触发器应用举例 教学要求 1,掌握利用触发器设计电路的基本方法 ,
2,掌握触发器在实际设计电路中的应用 ,
一, 利用触发器组成分频电路
在时钟脉冲CP作用下, 在时钟脉冲 作用下, 作用下 T′触发器具有翻转功能. 触发器具有翻转功能. 触发器具有翻转功能 因此, 因此,可用来组成分频 电路. 电路. 右图为由D触发器组成 右图为由 触发器组成 的分频电路和输出波形, 的分频电路和输出波形, 由波形图可看出, 由波形图可看出,输出 Q波形的周期为输入时 波形的周期为输入时 钟脉冲CP的两倍 的两倍, 钟脉冲 的两倍,其 频率则为CP的 . 频率则为 的1/2.
§4,4 主从触发器 , 教学要求 1,了解主从RS触发器和主从 触发器的结构 ,了解主从 触发器和主从 触发器和主从JK触发器的结构 2,掌握主从RS触发器和主从 触发器的逻辑功能 ,掌握主从 触发器和主从 触发器和主从JK触发器的逻辑功能 为了提高触发器的工作可靠性,要求在 的每个 为了提高触发器的工作可靠性,要求在CP的每个 周期内触发器的状态只能变化一次,为此, 周期内触发器的状态只能变化一次,为此,常采 用主从结构的触发器.主从触发器是在同步RS触 用主从结构的触发器.主从触发器是在同步 触 发器的基础上发展出来的,它的类型较多, 发器的基础上发展出来的,它的类型较多,这里 主要介绍主从RS触发器和主从 触发器. 触发器和主从JK触发器 主要介绍主从 触发器和主从 触发器.
上升沿主触发器决定状态, (2)特点:a.在CP上升沿主触发器决定状态,而在 下降沿输 )特点: 在 上升沿主触发器决定状态 而在CP下降沿输 出状态. 出状态. b.在CP=1期间,QM及QM的状态会随 期间, 的状态会随R,S的变化而变化. 的变化而变化. 在 期间 的变化而变化
Q n +1 = S + RQ n (CP下降沿有效) (3)特性方程 特性方程 Ri S = 0 (约束条件)
(4)主从 触发器构成 触发器 主从RS触发器构成 主从 触发器构成T'触发器
(5)特性方程: Q n +1 = S + RQ n = Q n + Q n iQ n = Q n → 翻转计数功能.
主从JK触发器 二,主从 触发器
1,电路及符号 ,
2,特性方程 ,
R = KQ n ; S = J Q n 主JK 触发器:(CP ↑ 工作)
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
石英手表中的秒脉冲产生电路. 例:石英手表中的秒脉冲产生电路.石英振荡器输出 振荡信号的频率为32768Hz,经15级二分频后,获得 级二分频后, 振荡信号的频率为 , 级二分频后 频率为1Hz即周期为 的秒脉冲信号. 即周期为1s的秒脉冲信号 频率为 即周期为 的秒脉冲信号.
f s 32768 f = 15 = 15 = 1HZ 2 2