《数字电子技术基础》-锁存器

t0
vO
t1
vO
+5V
t0
t1
t
+5V
100k
S
A S
B
100k R +5V
12≥704H百度文库T0Q
S
1
R
≥
1
Q
2. 逻辑门控SR锁存器
电路结构 简单SR锁存器 国标逻辑符号
R
G4
G2
& Q4 ≥1
Q
E
R 1R
Q
E E1
≥1
&
S
Q3
Q
S 1S
Q
G1 G3
使能信号控制门电路
2、工作原理
E=0： 状态不变
状态次态用Q n+1表示。
1) 工作原理 R=0、S=0
状态不变
0 G1
R
≥1
11
Q
R
0 G1
≥1
00
Q
G2 ≥1 S
0
0
Q
若初态 Q n = 1
G2 ≥1 S
0
Q
1
若初态 Q n = 0
R=0、S=1 置1
无论初态Q n为0或1，锁存器的次态为为1态。 信号消失 后新的状态将被记忆下来。
0 G1
5.2 锁存器
5.2.1 SR 锁存器 5.2.1 D 锁存器
5.2 锁存器
5.2.1 SR 锁存器
1. 基本SR锁存器
G1
R
≥1
Q
G2
≥1
S
Q
+VDD
或非门
或非门
G1
G2
Q T1 T4 Q
T3 R
T6 S
T2 T5
初态：R、S信号作用前Q端的 次态：R、S信号作用后Q端的
状态，初态用Q n表示。
D
tSU
tH
tW
E
TpL
H
TpH
L
Q
4. 典型集成电路 74HC/HCT373 八D锁存器
D0
1
1D C1 C1
D1
1
1D C1 C1
……
D7
1
…
1D
C1
C1
L1 1
E OE
1
…
E
E
E
Q0
Q1 …
Q7
74HC/HCT373的功能表
工作模式
使能和读锁存 器
（传送模式）
锁存和读锁存 器
锁存和禁止输 出
S = D G3
G1
E=0 不变
E=1 D=0
D=1
D锁存器的功能表
ED Q Q
功能
Q
0
×
不 变
不变
保持
Q
10 0 1
置0
11 1 0
置1
S =0 R=1 S =1 R=0
Q=0 Q=1
2. 传输门控D锁存器
(a) 电路结构
(b) E=1时
C
TG1导通，
G1
TG2断开
D
TG1
C1
Q
Q=D
C C
TG2 C
R
G4
G2
& Q4 ≥1
E
≥1 &
S
Q3
G1
G3
1
2
3
4
E
S
Q
R
Q3
Q
Q4
Q
Q
5.2.2 D 锁存器
1. 逻辑门控D锁存器
逻辑电路图
R
G4 & Q4
G2
≥1
E
Q
1 G5
≥1
&
Q
D S
Q3 G1 G3
国标逻辑符号
D 1D
Q
E E1
Q
逻辑功能
E
R =S
G4 & Q4
G2 ≥1
G5 1
≥1 & Q3
D
输入 OE LE Dn LHL
内部锁存器 状态
L
LHH
H
L L L*
L
L L H*
H
H××
×
H××
×
输出 Qn L
H
L H 高阻 高阻
L*和H*表示门控电平LE由高变低之前瞬间Dn的逻辑电平。
D TG
G1
1
Q
1TG
1
Q
2
G3 C G4 G2
E
1
1
C
1
Q
G2
(c) E=0时
TG2导通， TG1断开 Q 不变
D TG
G1
1
Q
T1 G
2
1
Q
G2
(c) 工作波形
C D TG TG
G1
1
QD
1C C
TG C
E
TG
2
Q
1
Q
G3 C G4 G2
Q
E1
1C
3. D锁存器的动态特性
定时图:表示电路动作过程中，对各输入信号的 时间要求以及输出对输入信号的响应时间。
R
≥1
11
Q
0 G1
R
≥1
01
Q
G2 ≥1 S
1
Q
0
若初态 Q n = 1
G2 ≥1 S
1
Q
00
若初态 Q n = 0
R=1 、 S=0 置0
无论初态Q n为0或1，锁存器的次态为0态。 信号消失后 新的状态将被记忆下来。
1 G1
R
≥1
10
Q
1 G1
R
≥1
00
Q
G2 ≥1 S
0
Q
1
若初态 Q n = 1
E=1： Q3 = S Q4 = R R
G4
G2
& Q4 ≥1
Q
状态发生变化。
S=0，R=0：Qn+1=Qn
E
S=1，R=0：Qn+1=1
≥1
&
Q
S=0，R=1：Qn+1=0
S
Q3 G1
G3
S=1，R=1：Qn+1= Ф
逻辑门控SR锁存器的E、S、R的波形如下图虚线上边所示， 锁存器的原始状态为Q = 0，试画出Q3、Q4、Q和Q 的波形。
G2 ≥1 S
0
Q
11
若初态 Q n = 0
S=1 、 R=1 状态不确定
无论初态Q n为0或1，触发器的次态 Q n 、Q n 都为0 。
1 G1
R
≥1
G2 ≥1 S
1
0
Q
Q
0
触发器的输出既不是0态，也不是1态
当S、R 同时回到0时，由于两个与非
门的延迟时间无法确定，使得触发器 最终稳定状态也不能确定。 约束条件: SR = 0
3）工作波形
S
置1
R
置0
Q
Q
4）用与非门构成的基本SR锁存器
、
a.电路图
b.功能表
c.国标逻辑符号
S
≥1
Q
RS Q Q
S
1 1 不变 不变
S
Q
10 1 0
≥1
R
Q
01 0 1 R R
Q
0 0 1 不定
约束条件: S +R = 0
例 运用基本SR锁存器消除机械开关触点抖动引起的脉冲输出。
+5V
R